等比数列经典例题

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等比数列典型例题及详细解答

等比数列典型例题及详细解答

等比数列典型例题及详细解答(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母__q __表示(q ≠0).2.等比数列的通项公式设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,则它的通项a n =a 1·qn -1. 3.等比中项若G 2=a ·b _(ab ≠0),那么G 叫做a 与b 的等比中项.4.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m ·q n -m (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等比数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k ·a l =a m ·a n .(3)若{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n }(λ≠0),⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 仍是等比数列. 5.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),其前n 项和为S n ,当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 11-q n 1-q =a 1-a n q 1-q. 6.等比数列前n 项和的性质公比不为-1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为__q n __.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.( × )(2)G 为a ,b 的等比中项G 2=ab .( × )(3)如果数列{a n }为等比数列,b n =a 2n -1+a 2n ,则数列{b n }也是等比数列.( × )(4)如果数列{a n }为等比数列,则数列{ln a n }是等差数列.( × )(5)数列{a n }的通项公式是a n =a n,则其前n 项和为S n =a 1-a n1-a .( × ) (6)数列{a n }为等比数列,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8成等比数列.( × )1.(2015·课标全国Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7等于( )A .21B .42C .63D .84答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1=3,a 1+a 3+a 5=21得3(1+q 2+q 4)=21,解得q 2=-3(舍去)或q 2=2,于是a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=2×21=42,故选B.2.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6等于( )A .31B .32C .63D .64答案 C解析 根据题意知,等比数列{a n }的公比不是-1.由等比数列的性质,得(S 4-S 2)2=S 2·(S 6-S 4),即122=3×(S 6-15),解得S 6=63.故选C.3.等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .3答案 C解析 数列{lg a n }的前8项和S 8=lg a 1+lg a 2+…+lg a 8=lg(a 1·a 2·…·a 8)=lg(a 1·a 8)4=lg(a 4·a 5)4=lg(2×5)4=4.4.(2015·安徽)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{a n }的前n 项和等于________. 答案 2n -1解析 由等比数列性质知a 2a 3=a 1a 4,又a 2a 3=8,a 1+a 4=9,所以联立方程⎩⎪⎨⎪⎧ a 1a 4=8,a 1+a 4=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1,又∵数列{a n }为递增数列, ∴a 1=1,a 4=8,从而a 1q 3=8,∴q =2.∴数列{a n }的前n 项和为S n =1-2n1-2=2n -1. 5.(教材改编)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为________. 答案 27,81解析 设该数列的公比为q ,由题意知,243=9×q 3,q 3=27,∴q =3.∴插入的两个数分别为9×3=27,27×3=81. 题型一 等比数列基本量的运算例1 (1)设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5等于( )A.152B.314C.334D.172(2)在等比数列{a n }中,若a 4-a 2=6,a 5-a 1=15,则a 3=________.答案 (1)B (2)4或-4解析 (1)显然公比q ≠1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q ·a 1q 3=1,a 11-q 31-q =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=4,q =12,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=9q =-13(舍去), ∴S 5=a 11-q 51-q =41-1251-12=314. (2)设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0), 则⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3-a 1q =6,a 1q 4-a 1=15,两式相除,得q 1+q 2=25, 即2q 2-5q +2=0,解得q =2或q =12. 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,q =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-16,q =12.故a 3=4或a 3=-4. 思维升华 等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)可迎刃而解.(1)在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7等于( ) A.56B.65C.23D.32(2)(2015·湖南)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________. 答案 (1)D (2)3n -1解析 (1)设公比为q ,则由题意知0<q <1, 由⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 8=a 4·a 6=6,a 4+a 6=5,得a 4=3,a 6=2, 所以a 5a 7=a 4a 6=32. (2)由3S 1,2S 2,S 3成等差数列知,4S 2=3S 1+S 3,可得a 3=3a 2,所以公比q =3,故等比数列通项a n =a 1q n -1=3n -1. 题型二 等比数列的判定与证明例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2.(1)设b n =a n +1-2a n ,证明:数列{b n }是等比数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 由a 1=1及S n +1=4a n +2,有a 1+a 2=S 2=4a 1+2.∴a 2=5,∴b 1=a 2-2a 1=3.又⎩⎪⎨⎪⎧S n +1=4a n +2, ①S n =4a n -1+2 n ≥2, ② ①-②,得a n +1=4a n -4a n -1 (n ≥2),∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1) (n ≥2).∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1 (n ≥2),故{b n }是首项b 1=3,公比为2的等比数列.(2)解 由(1)知b n =a n +1-2a n =3·2n -1,∴a n +12n +1-a n 2n =34, 故{a n 2n }是首项为12,公差为34的等差数列. ∴a n 2n =12+(n -1)·34=3n -14, 故a n =(3n -1)·2n -2.引申探究例2中“S n +1=4a n +2”改为“S n +1=2S n +(n +1)”,其他不变探求数列{a n }的通项公式.解 由已知得n ≥2时,S n =2S n -1+n .∴S n +1-S n =2S n -2S n -1+1,∴a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1=1,当n =1时上式也成立,故{a n +1}是以2为首项,以2为公比的等比数列,∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.思维升华 (1)证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即可.(2)利用递推关系时要注意对n =1时的情况进行验证.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *).(1)求a 2,a 3的值;(2)求证:数列{S n +2}是等比数列.(1)解 ∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),∴当n =1时,a 1=2×1=2;当n =2时,a 1+2a 2=(a 1+a 2)+4,∴a 2=4;当n =3时,a 1+2a 2+3a 3=2(a 1+a 2+a 3)+6,∴a 3=8.综上,a 2=4,a 3=8.(2)证明 a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),①∴当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=(n -2)S n -1+2(n -1).②①-②得na n =(n -1)S n -(n -2)S n -1+2=n (S n -S n -1)-S n +2S n -1+2=na n -S n +2S n -1+2.∴-S n +2S n -1+2=0,即S n =2S n -1+2,∴S n +2=2(S n -1+2).∵S 1+2=4≠0,∴S n -1+2≠0,∴S n +2S n -1+2=2,故{S n +2}是以4为首项,2为公比的等比数列.题型三 等比数列的性质及应用例3 (1)在等比数列{a n }中,各项均为正值,且a 6a 10+a 3a 5=41,a 4a 8=5,则a 4+a 8=________.(2)等比数列{a n }的首项a 1=-1,前n 项和为S n ,若S 10S 5=3132,则公比q =________. 答案 (1)51 (2)-12解析 (1)由a 6a 10+a 3a 5=41及a 6a 10=a 28,a 3a 5=a 24, 得a 24+a 28=41.因为a 4a 8=5,所以(a 4+a 8)2=a 24+2a 4a 8+a 28=41+2×5=51.又a n >0,所以a 4+a 8=51.(2)由S 10S 5=3132,a 1=-1知公比q ≠±1, 则可得S 10-S 5S 5=-132. 由等比数列前n 项和的性质知S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等比数列,且公比为q 5,故q 5=-132,q =-12. 思维升华 (1)在等比数列的基本运算问题中,一般利用通项公式与前n 项和公式,建立方程组求解,但如果能灵活运用等比数列的性质“若m +n =p +q ,则有a m a n =a p a q ”,可以减少运算量.(2)等比数列的项经过适当的组合后构成的新数列也具有某种性质,例如等比数列S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等比数列,公比为q k (q ≠-1).已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,则a 1等于( )A.12B.22C. 2 D .2(2)等比数列{a n }共有奇数项,所有奇数项和S 奇=255,所有偶数项和S 偶=-126,末项是192,则首项a 1等于( )A .1B .2C .3D .4答案 (1)C (2)C 解析 (1)由等比数列的性质得a 3a 9=a 26=2a 25, ∵q >0,∴a 6=2a 5,q =a 6a 5=2,a 1=a 2q =2,故选C. (2)设等比数列{a n }共有2k +1(k ∈N *)项,则a 2k +1=192,则S 奇=a 1+a 3+…+a 2k -1+a 2k +1=1q(a 2+a 4+…+a 2k )+a 2k +1=1q S 偶+a 2k +1=-126q +192=255,解得q =-2,而S 奇=a 1-a 2k +1q 21-q 2=a 1-192×-221--22=255,解得a 1=3,故选C.12.分类讨论思想在等比数列中的应用典例 (12分)已知首项为32的等比数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),且-2S 2,S 3,4S 4成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:S n +1S n ≤136(n ∈N *). 思维点拨 (1)利用等差数列的性质求出等比数列的公比,写出通项公式;(2)求出前n 项和,根据函数的单调性证明.规范解答(1)解 设等比数列{a n }的公比为q ,因为-2S 2,S 3,4S 4成等差数列,所以S 3+2S 2=4S 4-S 3,即S 4-S 3=S 2-S 4,可得2a 4=-a 3,于是q =a 4a 3=-12.[2分] 又a 1=32,所以等比数列{a n }的通项公式为 a n =32×⎝⎛⎭⎫-12n -1=(-1)n -1·32n .[3分] (2)证明 由(1)知,S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n , S n +1S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n+11-⎝⎛⎭⎫-12n=⎩⎪⎨⎪⎧ 2+12n 2n +1,n 为奇数,2+12n 2n -1,n 为偶数.[6分]当n 为奇数时,S n +1S n随n 的增大而减小, 所以S n +1S n ≤S 1+1S 1=136.[8分] 当n 为偶数时,S n +1S n随n 的增大而减小, 所以S n +1S n ≤S 2+1S 2=2512.[10分] 故对于n ∈N *,有S n +1S n ≤136.[12分] 温馨提醒 (1)分类讨论思想在等比数列中应用较多,常见的分类讨论有①已知S n 与a n 的关系,要分n =1,n ≥2两种情况.②等比数列中遇到求和问题要分公比q =1,q ≠1讨论.③项数的奇、偶数讨论.④等比数列的单调性的判断注意与a 1,q 的取值的讨论.(2)数列与函数有密切的联系,证明与数列有关的不等式,一般是求数列中的最大项或最小项,可以利用图象或者数列的增减性求解,同时注意数列的增减性与函数单调性的区别.[方法与技巧]1.已知等比数列{a n }(1)数列{c ·a n }(c ≠0),{|a n |},{a 2n },{1a n}也是等比数列. (2)a 1a n =a 2a n -1=…=a m a n -m +1.2.判断数列为等比数列的方法(1)定义法:a n +1a n =q (q 是不等于0的常数,n ∈N *)数列{a n }是等比数列;也可用a n a n -1=q (q 是不等于0的常数,n ∈N *,n ≥2)数列{a n }是等比数列.二者的本质是相同的,其区别只是n 的初始值不同.(2)等比中项法:a 2n +1=a n a n +2(a n a n +1a n +2≠0,n ∈N *)数列{a n }是等比数列.[失误与防范]1.特别注意q =1时,S n =na 1这一特殊情况.2.由a n +1=qa n ,q ≠0,并不能立即断言{a n }为等比数列,还要验证a 1≠0.3.在运用等比数列的前n 项和公式时,必须注意对q =1与q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情形而导致解题失误.4.等比数列性质中:S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 也成等比数列,不能忽略条件q ≠-1.A 组 专项基础训练(时间:35分钟)1.已知等比数列{a n }中,a 2+a 3=1,a 4+a 5=2,则a 6+a 7等于( )A .2B .2 2C .4D .4 2 答案 C解析 因为a 2+a 3,a 4+a 5,a 6+a 7成等比数列,a 2+a 3=1,a 4+a 5=2,所以(a 4+a 5)2=(a 2+a 3)(a 6+a 7),解得a 6+a 7=4.2.等比数列{a n }满足a n >0,n ∈N *,且a 3·a 2n -3=22n (n ≥2),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1等于( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2答案 A解析 由等比数列的性质,得a 3·a 2n -3=a 2n =22n ,从而得a n =2n . 方法一 log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=log 2[(a 1a 2n -1)·(a 2a 2n -2)·…·(a n -1a n +1)a n ]=log 22n (2n -1)=n (2n -1). 方法二 取n =1,log 2a 1=log 22=1,而(1+1)2=4,(1-1)2=0,排除B ,D ;取n =2,log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3=log 22+log 24+log 28=6,而22=4,排除C ,选A.3.在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n 等于( )A .12B .13C .14D .15答案 C解析 设数列{a n }的公比为q ,由a 1a 2a 3=4=a 31q 3与a 4a 5a 6=12=a 31q 12,可得q 9=3,a n -1a n a n +1=a 31q 3n -3=324, 因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14,故选C.4.若正项数列{a n }满足lg a n +1=1+lg a n ,且a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,则a 2 011+a 2 012+…+a 2 020的值为( )A .2 015·1010B .2 015·1011C .2 016·1010D .2 016·1011 答案 C解析 ∵lg a n +1=1+lg a n ,∴lg a n +1a n=1, ∴a n +1a n=10,∴数列{a n }是等比数列, ∵a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,∴a 2 011+a 2 012+…+a 2 020=1010(a 2 001+a 2 002+…+a 2 010)=2 016×1010.5.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若存在m ∈N *,满足S 2m S m =9,a 2m a m =5m +1m -1,则数列{a n }的公比为( ) A .-2 B .2 C .-3 D .3答案 B解析 设公比为q ,若q =1,则S 2m S m=2, 与题中条件矛盾,故q ≠1.∵S 2m S m =a 11-q 2m1-q a 11-qm 1-q=q m +1=9,∴q m =8. ∴a 2m a m =a 1q 2m -1a 1q m -1=q m =8=5m +1m -1, ∴m =3,∴q 3=8,∴q =2.6.等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q 为________. 答案 3解析 由a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1得a 4-a 3=2(S 3-S 2)=2a 3,∴a 4=3a 3,∴q =a 4a 3=3. 7.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比不为1.若a 1=1,则对任意的n ∈N *,都有a n +2+a n +1-2a n =0,则S 5=________.答案 11解析 由题意知a 3+a 2-2a 1=0,设公比为q ,则a 1(q 2+q -2)=0.由q 2+q -2=0解得q =-2或q =1(舍去),则S 5=a 11-q 51-q=1--253=11. 8.已知数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=________. 答案 1 024解析 ∵b 1=a 2a 1=a 2,b 2=a 3a 2, ∴a 3=b 2a 2=b 1b 2,∵b 3=a 4a 3, ∴a 4=b 1b 2b 3,…,a n =b 1b 2b 3·…·b n -1,∴a 21=b 1b 2b 3·…·b 20=(b 10b 11)10=210=1 024.9.数列{b n }满足:b n +1=2b n +2,b n =a n +1-a n ,且a 1=2,a 2=4.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和S n .解 (1)由b n +1=2b n +2,得b n +1+2=2(b n +2),∴b n +1+2b n +2=2,又b 1+2=a 2-a 1+2=4,∴数列{b n +2}是首项为4,公比为2的等比数列.∴b n +2=4·2n -1=2n +1,∴b n =2n +1-2.(2)由(1)知,a n -a n -1=b n -1=2n -2 (n ≥2),∴a n -1-a n -2=2n -1-2 (n >2),…,a 2-a 1=22-2,∴a n -2=(22+23+…+2n )-2(n -1),∴a n =(2+22+23+…+2n )-2n +2=22n -12-1-2n +2=2n +1-2n . ∴S n =41-2n 1-2-n 2+2n 2=2n +2-(n 2+n +4). 10.已知数列{a n }和{b n }满足a 1=λ,a n +1=23a n +n -4,b n =(-1)n (a n -3n +21),其中λ为实数,n 为正整数. (1)证明:对任意实数λ,数列{a n }不是等比数列;(2)证明:当λ≠-18时,数列{b n }是等比数列.证明 (1)假设存在一个实数λ,使{a n }是等比数列,则有a 22=a 1a 3,即⎝⎛⎭⎫23λ-32=λ⎝⎛⎭⎫49λ-449λ2-4λ+9=49λ2-4λ9=0,矛盾. 所以{a n }不是等比数列.(2)b n +1=(-1)n +1[a n +1-3(n +1)+21]=(-1)n +1⎝⎛⎭⎫23a n -2n +14=-23(-1)n ·(a n -3n +21)=-23b n . 又λ≠-18,所以b 1=-(λ+18)≠0.由上式知b n ≠0,所以b n +1b n =-23(n ∈N *). 故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-23为公比的等比数列. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.设{a n }是各项为正数的无穷数列,A i 是边长为a i ,a i +1的矩形的面积(i =1,2,…),则{A n }为等比数列的充要条件是( )A .{a n }是等比数列B .a 1,a 3,…,a 2n -1,…或a 2,a 4,…,a 2n ,…是等比数列C .a 1,a 3,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…均是等比数列D .a 1,a 3,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…均是等比数列,且公比相同答案 D解析 ∵A i =a i a i +1,若{A n }为等比数列,则A n +1A n =a n +1a n +2a n a n +1=a n +2a n 为常数,即A 2A 1=a 3a 1,A 3A 2=a 4a 2,….∴a 1,a 3,a 5,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…成等比数列,且公比相等.反之,若奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相等,设为q ,则A n +1A n =a n +2a n=q ,从而{A n }为等比数列. 12.若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________. 答案 50解析 因为a 10a 11+a 9a 12=2a 10a 11=2e 5,所以a 10a 11=e 5.所以ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln(a 1a 2…a 20)=ln [(a 1a 20)·(a 2a 19)·…·(a 10a 11)]=ln(a 10a 11)10=10ln(a 10a 11)=10ln e 5=50.13.数列{a n }满足a 1=2且对任意的m ,n ∈N *,都有a n +m a m=a n ,则a 3=________;{a n }的前n 项和S n =________.答案 8 2n +1-2解析 ∵a n +m a m=a n , ∴a n +m =a n ·a m ,∴a 3=a 1+2=a 1·a 2=a 1·a 1·a 1=23=8;令m =1,则有a n +1=a n ·a 1=2a n ,∴数列{a n }是首项为a 1=2,公比为q =2的等比数列,∴S n =21-2n1-2=2n +1-2. 14.定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f (x ),如果对于任意给定的等比数列{a n },{f (a n )}仍是等比数列,则称f (x )为“保等比数列函数”.现有定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f (x )=x 2;②f (x )=2x ;③f (x )=|x |;④f (x )=ln |x |.则其中是“保等比数列函数”的f (x )的序号为________.答案 ①③解析 设{a n }的公比为q ,验证①fa n +1fa n =a 2n +1a 2n =q 2,③fa n +1fa n =|a n +1||a n |=|q |,故①③为“保等比数列函数”. 15.已知数列{a n }中,a 1=1,a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,记T 2n 为{a n }的前2n 项的和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *.(1)判断数列{b n }是否为等比数列,并求出b n ;(2)求T 2n .解 (1)∵a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,∴a n +1·a n +2=⎝⎛⎭⎫12n +1,∴a n +2a n =12,即a n +2=12a n . ∵b n =a 2n +a 2n -1,∴b n +1b n =a 2n +2+a 2n +1a 2n +a 2n -1=12a 2n +12a 2n -1a 2n +a 2n -1=12, ∵a 1=1,a 1·a 2=12, ∴a 2=12b 1=a 1+a 2=32. ∴{b n }是首项为32,公比为12的等比数列. ∴b n =32×⎝⎛⎭⎫12n -1=32n . (2)由(1)可知,a n +2=12a n , ∴a 1,a 3,a 5,…是以a 1=1为首项,以12为公比的等比数列;a 2,a 4,a 6,…是以a 2=12为首项,以12为公比的等比数列,∴T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12=3-32n .。

等比数列的性质总结

等比数列的性质总结

等比数列的性质总结及经典例题1. 等比数列的前n 项和n S 公式:1 (1) 当1q =时, 1n S na = (2) 当1q ≠时,()11111n n n a q a a qS qq--==--11''11n n n a aq A A B A B A q q=-=-⋅=---(,,','A B A B 为常数) 2. 等比数列的判定方法(1)用定义:对任意的n,都有11(0)n n n n na a qa q q a a ++==≠或为常数,⇔{}n a 为等比数列 (2) 等比中项:211n n n a a a +-=(11n n a a +-≠0)⇔{}n a 为等比数列 (3) 通项公式:()0nn a A BA B =⋅⋅≠⇔{}n a 为等比数列(4) 前n 项和公式:()'',,','n n n n S A A B S A B A A B A B =-⋅=-或为常数⇔{}n a 为等比数列6. 等比数列的证明方法 依据定义:若()()*12,nn a q q n n N a -=≠≥∈0且或1n n a qa +=⇔{}n a 为等比数列 7. 注意(1)等比数列的通项公式及前n 和公式中,涉及到5个元素:1a 、q 、n 、n a 及n S ,其中1a 、q 称作为基本元素。

只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2。

(2)为减少运算量,要注意设项的技巧,一般可设为通项;11n n a a q -=如奇数个数成等比,可设为…,22,,,,a a a aq aq q q…(公比为q ,中间项用a 表示); 8. 等比数列的性质 (1) 当1q ≠时①等比数列通项公式()1110n nn n a a a qq A B A B q-===⋅⋅≠是关于n 的带有系数的类指数函数,底数为公比q ②前n 项和()111111''1111n n n n n n a q a a q a a S q A A B A B A qq q q--==-=-⋅=-----,系数和常数项是互为相反数的类指数函数,底数为公比q(2) 对任何m,n ∈*N ,在等比数列{}n a 中,有n m n m a a q -=,特别的,当m=1时,便得到等比数列的通项公式.因此,此公式比等比数列的通项公式更具有一般性。

等比数列经典例题

等比数列经典例题
A. B. C. D.
15.已知数列 , 满足 , , , ,则使 成立的最小正整数 为()
A.5B.7C.9D.11
16.在数列 中, , ,若 ,则 的最小值是()
A.9B.10C.11D.12
17.已知单调递增数列 的前n项和 满足 ,且 ,记数列 的前n项和为 ,则使得 成立的n的最小值为()
A. B. C. D.
6.已知正项等比数列 满足 , ,又 为数列 的前 项和,则 ()
A. 或 B.
C. D.
7.已知数列 满足: , .则 ()
A. B. C. D.
8.已知数列 的前 项和为 且满足 ,下列命题中错误的是()
A. 是等差数列B. C. D. 是等比数列
9.数列 是等比数列, , ,则 ()
一、等比数列选择题
1.设 , ,数列 的前 项和 , ,则存在数列 和 使得()
A. ,其中 和 都为等比数列
B. ,其中 为等差数列, 为等比数列
C. ,其中 和 都为等比数列
D. ,其中 为等差数列, 为等比数列
2.已知各项均为正数的等比数列 ,若 ,则 的最小值为()
A.12B.18C.24D.32
3.在等比数列 中, , ,则 ()
A. B. C. D.
4.已知公差不为0的等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,且a1,a3,a4成等比数列,则Sn取最大值时n的值为()
A.4B.5C.4或5D.5或6
5.已知等比数列 的各项均为正数,公比为q, , ,记 的前n项积为 ,则下列选项错误的是()
A.数列 是等比数列B.数列 是递增数列
C.数列 是等差数列D.数列 中, , , 仍成等比数列
27.设 是各项均为正数的数列,以 , 为直角边长的直角三角形面积记为 ,则 为等比数列的充分条件是()

等比数列的前n项和例题详细解法

等比数列的前n项和例题详细解法

等比数列的前n项和例题详细解法・例题解析【例1】设等比数列的首项为a(a>0),公比为q(q>0),前n项和为80,其中最大的一项为54,又它的前2n项和为6560,求a和q.解:由S n=80,S2n=6560,故q≠1∵a>0,q>1,等比数列为递增数列,故前n项中最大项为an.∴a n=aq n-1=54④将③代入①化简得a=q-1 ⑤由⑤,⑥联立方程组解得a=2,q=3证∵Sn=a1+a1q+a1q2+...+a1q n-1S2n=S n+(a1q n+a1q n+1+...+a1q2n-1)=S n+q n(a1+a1q+...+a1q n-1)=S n+q n S n=S n(1+q n)类似地,可得S3n=S n(1+q n+q2n)说明本题直接运用前n项和公式去解,也很容易.上边的解法,灵活地处理了S2n、S3n与S n的关系.介绍它的用意在于让读者体会利用结合律、提取公因式等方法将某些解析式变形经常是解决数学问题的关键,并且变得好,则解法巧.【例2】一个有穷的等比数列的首项为1,项数为偶数,其奇数项的和为85,偶数项的和为170,求这个数列的公比和项数.分析设等比数列为{a n},公比为q,取其奇数项或偶数项所成的数列仍然是等比数列,公比为q2,首项分别为a1,a1q.解设项数为2n(n∈N*),因为a1=1,由已知可得q≠1.即公比为2,项数为8.说明运用等比数列前n项和公式进行运算、推理时,对公比q要分情况讨论.有关等比数列的问题所列出的方程(组)往往有高次与指数方程,可采用两式相除的方法达到降次的目的.【例3】已知S n是数列{a n}的前n项和,S n=p n(p∈R,n∈N*),那么数列{a n}.[ ]A.是等比数列B.当p≠0时是等比数列C.当p≠0,p≠1时是等比数列D.不是等比数列分析:由S n=p n(n∈N*),有a1=S1=p,并且当n≥2时,a n=S n-S n-1=p n-p n-1=(p-1)p n-1但满足此条件的实数p是不存在的,故本题应选D.【例4】已知等比数列1,x1,x2,...,x2n,2,求x1・x2・x3*...・x2n.解∵1,x1,x2,...,x2n,2成等比数列,公比q∴2=1・q2n+1x1x2x3...x2n=q・q2・q3...q2n=q1+2+3+ (2)式;(2)已知a3・a4・a5=8,求a2a3a4a5a6的值.∴a4=2【例5】设a、b、c、d成等比数列,求证:(b-c)2+(c-a)2+(d-b)2=(a-d)2.证法一∵a、b、c、d成等比数列∴b2=ac,c2=bd,ad=bc∴左边=b2-2bc+c2+c2-2ac+a2+d2-2bd+b2=2(b2-ac)+2(c2-bd)+(a2-2bc+d2)=a2-2ad+d2=(a-d)2=右边证毕.证法二∵a、b、c、d成等比数列,设其公比为q,则:b=aq,c=aq2,d=aq3∴左边=(aq-aq2)2+(aq2-a)2+(aq3-aq)2=a2-2a2q3+a2q6=(a-aq3)2=(a-d)2=右边证毕.说明这是一个等比数列与代数式的恒等变形相综合的题目.证法一是抓住了求证式中右边没有b、c的特点,走的是利用等比的条件消去左边式中的b、c的路子.证法二则是把a、b、c、d 统一化成等比数列的基本元素a、q去解决的.证法二稍微麻烦些,但它所用的统一成基本元素的方法,却较证法一的方法具有普遍性.【例6】求数列的通项公式:(1){an}中,a1=2,a n+1=3a n+2(2){an}中,a1=2,a2=5,且a n+2-3a n+1+2a n=0思路:转化为等比数列.∴{a n+1}是等比数列∴a n+1=3・3n-1 ∴a n=3n-1∴{a n+1-a n}是等比数列,即a n+1-a n=(a2-a1)・2n-1=3・2n-1再注意到a2-a1=3,a3-a2=3・21,a4-a3=3・22,...,a n-a n-1=3・2n-2,这些等式相加,即可以得到说明解题的关键是发现一个等比数列,即化生疏为已知.(1)中发现{a n+1}是等比数列,(2)中发现{a n+1-a n}是等比数列,这也是通常说的化归思想的一种体现.证∵a1、a2、a3、a4均为不为零的实数∴上述方程的判别式Δ≥0,即又∵a1、a2、a3为实数因而a1、a2、a3成等比数列∴a4即为等比数列a1、a2、a3的公比.。

等比数列典型例题

等比数列典型例题

高二数学等比数列典型例题【例1】 已知S n 是数列{a n }的前n 项和,S n = P n (p € R , n € N*),那么数列{a n }.[] A •是等比数列 B .当p z 0时是等比数列 C .当p z 0, p 丰1时是等比数列 D .不是等比数列分析 由S n = p n (n € N*),有ai=Si = p ,并且当n 》2时, a n =S n _ S n-1 = p n - p n-1 = (p - 1)P n-1p z 0故a 2 = (p — 1)p ,因此数列{a n }成等比数列p - 1Z 0(p 1)p n1 p(p 1)(p n 22)p p但满足此条件的实数 p 是不存在的,故本题应选D .解 1, x 〔, X 2, , X 2n , 2成等比数列,公比 q2 = 1 • q 2n+12n( 1+2 n)n(2 n 1)q1【例3】等比数列{a n }中,⑴已知a 2=4,a 5 一 2,求通项公式;(2)已知 a 3 • a 4 • a 5= 8,求 *2*3*4*506 的值.解(1)a 5 = a 2q 5 2.q =— 12・ n 21n 21、n 4…a n = a ?q = 4(-2)=( 2)23c⑵••• a 3 • a 5 = a 4 a 3 a 4 • a 5 =a 4 = 8--a 4 = 2又 3236 — 8335 — a 4【例4】 已知a >0, b >0且a z b ,在a , b 之间插入n 个正数,x?,…,x n ,使得a , ,x?,…,【例2】 已知等比数列 1, x 1 , X 2,…,x 2n , 2,求 X 1 • X 2 • X 3X 1X 2X3 …x 2 n = qq 2 • q 3...q 2n =q 1+2+3+ (2)--a 2a 3a 4a 5a 6 =a 4 = 32x n , b 成等比数列,求证 nX 1X 2 (x)n <a b 2 .证明设这n + 2个数所成数列的公比为q ,则 b=aq n+1n 1b•-q—an 1•-n X 1X 2 …X nnaqaq 2…aq n aq 2— a b•、ab < -2【例5】设a 、b 、c 、d 成等比数列,求证:(b — e)2 + (e — a)2 + (d — b)2 = (a —d)2证法一 • •' a 、b 、c 、d 成等比数列a b c bed••• b 2= ae , e 2 = bd , ad = be左边=b 2 — 2bc + e 2 + C 2 — 2ac + a 2 + d 2— 2bd + b 2 =2(b 2— ae) + 2(e 2 — bd) + (a 2 — 2bc + d 2) =a 2 — 2ad + d 2 =(a — d)2 =右边 证毕.证法二 ■/ a 、b 、c 、d 成等比数列,设其公比为 q ,则:b = aq , e = aq 2, d=aq 3•左边=(aq — aq 2)2 + (aq 2— a)2 + (aq 3 — aq)2 =a 2 — 2a 2q 3 + a 2q 6 =(a — aq 3)2 =(a—d)2=右边证毕.【例6】 求数列的通项公式: (1) {a n}中,ai = 2, a n+1= 3a n + 2(2) {a n}中,ai=2, a? = 5,且 a n+2 — 3a n+1 + 2a n = 0 思路:转化为等比数列.解⑴a n+1 = 3a n + 2 a n+1 + 1 = 3(a n + 1)••• {a n + 1}是等比数列 ••• a n + 仁3 • 3n-1a n =3n - 1•-{a n+1 — a n }是等比数列,即 a n+1—an =(a 2 — a 1) • 2n-1=3 • 2n-1再注意到a?— a 〔=3, a3 — *2=3 • 21, a@ — 83=3 • 22,…,玄门—玄门_1=3 • 2n-2,这些等式相加,即可以 得到n 1丄2n-22 1n 1a n = 3[1 + 2 + 2 +…+ 2]= 3 • 2 1 = 3(2— 1)【例7】 若实数a 1> a 2、a 3、a 4都不为零,且满足(a f + a ;)a ; — 2a 2⑻+ a 3)a 4 + a ; + a : = 0求证:a 1、a ?、a 3成等比数列,且公比为a °.证 T a 〔、a2、83、84均为不为零的实数•- (a f + a ;)x 2 — 2& (a 1 +a 3)x +a ; + a f = 0为实系数一兀—次方程 等式(a l +a 2 )a 4 —2a 2 (a 1+a 3)a 4 + a 2 + a : = 0说明上述方程有实数根a 4.•上述方程的判别式0,即2 2 2 2 2[—2a 2(a 1 +a 3)] — 4(a 1 + a 2)(a 2 + a 3)=—4(a ; — ae s )2》0 • (a ; - a^)2 < 0又• • • a 〔、 a2、a3为实数•(a ; — a£3)2 > 0必有 a 2 — a 1a 3 = 0 即 a 2 = a 1a 3因而a 〔、a2、a3成等比数列• a4即为等比数列a 「a2、ag 的公比.【例8】 若a 、b 、c 成等差数列,且 a + 1、b 、c 与a 、b 、c + 2都成等比数列,求 b 的值.解 设a 、b 、c 分别为b — d 、b 、b + d ,由已知b — d +1、b 、b + d 与b — d 、b 、b + d + 2都成等比数 列,有b 2 = (b — d + 1)(b + d) ① b 2 = (b — d)(b + d + 2)②整理,得(2)a n +2 - 3a n +! + 2a n = 0an+2 an+1=2(a n+1— an)2a 2 (a 1 a 3) 2(a f a ;)a 2 (a 1 a 3) a 2a 〔 a 1 a 3 ab 2 = b 2 — d 2 + b + d b 2 = b 2 — d 2 + 2b — 2d••• b + d=2b — 2d 即 b=3d 代入①,得 9d 2=(3d — d + 1)(3d + d) 9d 2=(2d + 1) • 4d 解之,得d=4或d=0(舍) • b=12【例9】 已知等差数列{a n }的公差和等比数列{b n }的公比都是d ,又知1,且a 4=b 4, a 10=b 10: (1)求a 1与d 的值; (2)bi6是不是{an }中的项?思路:运用通项公式列方程a i (1— d 3) = — 3d a 1(1— d 9)= — 9d d 6 + d 3— 2 = 0 d i 1(舍)或d 2 32•a id 3 2 d 3 2(2) •/ b 16=b 1 • d 15= — 32b 1且 a 4=a + 3d = 23.2 = b 4 b 4 = b 1 • d 3 = — 2b 1 = — 23 2 • b 1 = a 1 = 3 2•-b 16= — 32b 1 = — 32a 1,如果 b 16 是{a n }中的第 k 项,则 —32a 〔=a 〔+(k — 1)d --(k — 1)d= — 33a 〔=33d • k=34即b 16是{a n }中的第34项.1 21【例10】 设{a n }是等差数列,b n = (―)an ,已知b 1 + b 2 + b 3 = § , 1b 1b 2b 3 = 2,求等差数列的通项.8解 设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1 + (n — 1)d解⑴由a 4 =b 4a iob io3 a 1 + 3d = a 1d9a 1 + 9d = a 1d11 1由b 1b 2 b 3 =,解得b 2 =,解得b 288解这个方程组,得1 、 1bi =2,b3 = 8或bi =8,b3 = 2二 a 〔 = — i , d=2 或 ai=3, d= — 2•••当 a 〔=——i , d=2 时,a n =ai + (n — i)d=2n — 3当 a i =3, d=2 时,an=ai + (n — i)d =5 — 2n 【例11】 三个数成等比数列,若第二个数加 成等比数列,求这三个数.解法一 按等比数列设三个数,设原数列为 a ,aq , aq 2由已知:a , aq + 4, aq 2成等差数列 即:2(aq + 4)=a + aq 2a , aq + 4, aq 2 + 32成等比数列 即:(aq + 4)2=a(aq 2 + 32)aq + 2 = 4a①,②两式联立解得:•这三数为:2, 6, 18或 - ,10, 50. 99 9由已知:三个数成等比数列 即:(b — 4)2=(b — d)(b + d)飞=(2)a i(n 1)db i b 3 = (》ai,1、a i +2d (2) =(1)2(a i +d) =(2)2a =2亠 a ■c 或 '9 q =3q =—5解法二按等差数列设三个数,设原数列为 b — d , b — 4, b +d1―,代入已知条件 21b i b 2b 3 = 8 b i b 3b i b 2b 3整理得 21 8 17b 1 + b 3 =-1 8 4就成等差数列,再把这个等差数列的第3项加32又18b—d2 = 16b—d, b, b+ d + 32成等比数列解法 设前三个数为a — d , a , a + d ,则第四个数为(a d)2 a(a d)依题意,有 a — d +a =16a + (a + d) =12a 〔= 4a 2 = 9解方程组得:一或d 1 = 4d 2 =— 6所求四个数为:0, 4, 8, 16或 15, 9, 3, 1依题意有:22b — bq + bq 2 = 16 b + bq = 12b 1 = 4b 2 =9 解万程组得:或1 q 1 =2 q 2 =3所求四个数为:0, 4, 8, 16或 15, 9, 3, 1 .解法三 设四个数依次为 x , y , 12 — y , 16 — xx + (12 — y) = 2y y • (16 — x) = (12 — y)即 b 2=(b — d)(b + d + 32)32b — d 2 — 32d = 0【例12】 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数.分析本题有三种设未知数的方法方法一 设前三个数为a — d , a , a + d ,则第四个数由已知条方法二 设后三个数为b , bq , bq 2,则第一个数由已知条件推得为 2b — bq .方法三 设第一个数与第二个数分别为x , y ,则第三、第四个数依次为12 — y , 16 — x .由这三种设法可利用余下的条件列方程组解出相关的未知数,从而解出所求的四个数,①、②两式联立,解得:26b9 或 b =108 d = 8 d =2 •••三数为9, 10 9, 50 或 2, 6 , 18• 9 件可推得:(a d)2 a解法二 设后三个数为:b , bq , bq 2,则第一个数为:2b — bq依题意有2解方程组得:x^i = 0x 2 = 15 或y 1 = 4y 2 = 9这四个数为0, 4, 8, 16或15, 9, 3, 1.【例13】 已知三个数成等差数列,其和为 126;另外三个数成等比数列,把两个数列的对应项依次相加,分别得到 85,76,84.求这两个数列.解 设成等差数列的三个数为 b — d , b , b + d ,由已知,b — d + b + b + d=126••• b=42这三个数可写成 42 — d , 42, 42 + d . 再设另三个数为a , aq, aq 2.由题设,得a + 42 — d = 85 ap + 42 = 762aq + 42 + d = 84a — d = 43① 整理,得 aq = 34② 2aq + d = 42③解这个方程组,得a 〔=17 或玄2=68当 a=17 时,q=2, d= — 261当a= 68时,q 二,d = 252从而得到:成等比数列的三个数为三个数为68, 34, 17,此时成等差的三个数为17, 42, 67.数成等差数列,证明:a 〔、a3、a5成等比数列.证明由已知,有 2a2=a 〔 + a 3217, 34, 68,此时成等差的三个数为68, 42, 16;或者成等比的【例14】 已知在数列{a n }中,a 「a 2> a 3成等差数列,a2、电、成等比数列,玄3、玄厶、的倒a 4 1= 322 1a4 a3 a5由③,2a3 •a5a4 =a3 + a5由①,a1 + a3a?= 2代入②,得整理,2a3a1 + a3 2a3 • a52 a3 a5a3a5(a1+a2)a3 + a5即a3(a 3+a5)=a 5(a 1+a3)= a 1a 5+a 3a 5所以 a 1、 a 3、a 5 成等比数列.【例15】 已知 (b - c )logm x + (c - a )log m y + (a - b )log m z=0 .(1)设 a ,b ,c 依次成等差数列,且公差不为零,求证: x , y ,(2)设正数 x , y ,z 依次成等比数列,且公比不为 1,求证: a , 证明 (1)T a , b , c 成等差数列,且公差 d 丰0 ••• b — c=a — b=— d , c — a=2d代入已知条件,得:-d (logm x -2log m y + log m z )=0•logm x +log m z=2log m y2• y 2=xz••• x , y , z 均为正数 • x , y , z 成等比数列⑵■/ x , y , z 成等比数列且公比 q z 1 • y=xq , z=xq 2 代入已知条件得:(b — c)log m x +(c — a)log m xq +(a — b)log m xq 2=0 变形、整理得: (c +a — 2b)log m q=0 •••q z 1•log m q z 0• c + a — 2b=0 即 2b=a +c即 a , b , c 成等差数列z 成等比数列. b , c 成等差数列. a 3 +a 3a 5。

等比数列(经典)

等比数列(经典)

比较一下
(1)1,1/2,1/4,1/8,1/16… (2)9,92,93,94,95,96, 97 (3) 1,2,22,23,……211
共同点?
从第2项起,每一项与前一项的比都 等于同一常数。
等 比 数 列
定义
推导
通项公式
经典例题
等比数列与等差数列的比较
1 定义与特征

一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前 一项的比都等于同一个常数 ,那么这个数列就叫作 等比数列。
爸爸,这几ห้องสมุดไป่ตู้题我不会做, 你帮我解一下:
例1 以下数列中,那些是等比数列? (1)1,-1/2,1/4,-1/8,1/16; (2)1,1,1~~~,1; (3)1,2,4,8,12,16,20; (4)a,a2,a3,~~~,an; 例2 一个等比数列的首项是2,第2项与第3项的和是 12,求它的第8项的值。 例3 在各项均为负数的数列{an}中,已知2an=3an+1, 且a2*a5=8/27. (1)求证:{an} 是等比数列,并求出通项; (2)试问-16/81是这个等比数列的中项吗?如果是, 指明是第几项;如果不是,请说明理由。
课本p25页,1,p25页,练习二
作业:p26页,2,4
元芳,你怎么看?
大人,这其中必有蹊跷,我觉得应该 这样: 因为an=a1qn-1,am=a1qm-1,从而 anam=a12qm+n-2,同理可得asat=a12qs+t-2, 又因为m+n=s+t,所以aman=asat
元芳,你进步了!你再看看这道题: 若a,G,b三个数成等比数列,那么这 三个数有何恒等关系?
等差数列(A P) an+1-an=d d可以是0 等差中项2a=a+b

等比数列的前n项和 (1)

等比数列的前n项和 (1)
等比数列
第四课时
例1(A)已知数列n a
范例讲解
的通项公式
an 3 2n 为
,这个数列是等比数列吗?
分析:用定义法证明
等比数列的例题
例2 已知 a n , bn 是项数相同的等比数列, 证明:设数列 an 首项为a1,公比为q1 n 首项为b1,公比为q 2 ;b 那么数列 an bn 的第n项与第n+1项 分别为:
课堂小结
a1 (1 q n ) (q 1) Sn 1 q 或S n na (q 1) 1
减)并能应用.

a1 an q (q 1) 1 q . na (q 1) 1
.理解等比数列的推导过程(错位相
Sn .an ,q , a1 , n 知三而可 求二 .
公式应用:
例1:求等比数列
1 1 1 , , , 的前8项的和。 2 4 8
1 1 1 1 解:由 a1 , q , n 8 ,得 2 4 2 2
1 1 8 [1 ( ) ] 2 2 255 Sn 1 256 1 2
公式应用:
例2 已知等比数列 an ,
课堂总结
1.等比数列的前 n 项和公式分两类,一类是当 公比 q=1 时,其公式为 Sn=na1;另一类是当 q≠1 a11-qn a1-anq 时,Sn= = 1-q 1-q
复习:
等差数列 等比数列
定义
通项公式
an1 an d
an a1 (n 1)d
an am (n m)d
错解:Sn=a1+a2+…+an =(a2+a4+…+a2n)-(a+a2+…+an) a21-a2n a1-an = . 2 - 1-a 1-a

高中数学等比数列10例(附答案)

高中数学等比数列10例(附答案)

高中数学等比数列10例一.选择题(共10小题)1.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,S4=1,S8=3,则a9+a10+a11+a12=()A.8 B.6 C.4 D.22.已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),若a1>1,则()A.a1<a3,a2<a4B.a1>a3,a2<a4C.a1<a3,a2>a4D.a1>a3,a2>a4 3.已知正项等比数列{a n}满足a3=1,a5=,则a1的值为()A.4 B.2 C.D.4.在等差数列{a n}中,已知a4,a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,则{a n}的前10项和等于()A.﹣18 B.9 C.18 D.205.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思是“有一个人走378里,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程是前一天的一半,走了6天后到达目的地.”请问第三天走了()A.60里B.48里C.36里D.24里6.设{a n}是等比数列,则下列结论中正确的是()A.若a1=1,a5=4,则a3=﹣2 B.若a1+a3>0,则a2+a4>0C.若a2>a1,则a3>a2 D.若a2>a1>0,则a1+a3>2a27.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,a1+a3=,且a2+a4=,则等于()A.4n﹣1 B.4n﹣1 C.2n﹣1 D.2n﹣18.等比数列{a n}的前n项和为,则r的值为()A.B.C.D.9.已知等比数列{a n}公比为q,其前n项和为S n,若S3、S9、S6成等差数列,则q3等于()A.﹣ B.1 C.﹣或1 D.﹣1或10.已知等比数列{a n}满足a1+a2=6,a4+a5=48,则数列{a n}前8项的和S n=()A.510 B.126 C.256 D.512高中数学等比数列10例参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,S4=1,S8=3,则a9+a10+a11+a12=()A.8 B.6 C.4 D.2【解答】解:∵等比数列{a n}的前n项和为S n,S4=1,S8=3,由等比数列的性质得S4,S8﹣S4,S12﹣S8成等比数列,∴1,3﹣1=2,S12﹣S8=a9+a10+a11+a12成等比数列,∴a9+a10+a11+a12=4.故选:C.2.已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),若a1>1,则()A.a1<a3,a2<a4B.a1>a3,a2<a4C.a1<a3,a2>a4D.a1>a3,a2>a4【解答】解:a1,a2,a3,a4成等比数列,由等比数列的性质可知,奇数项符号相同,偶数项符号相同,a1>1,设公比为q,当q>0时,a1+a2+a3+a4>a1+a2+a3,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),不成立,即:a1>a3,a2>a4,a1<a3,a2<a4,不成立,排除A、D.当q=﹣1时,a1+a2+a3+a4=0,ln(a1+a2+a3)>0,等式不成立,所以q≠﹣1;当q<﹣1时,a1+a2+a3+a4<0,ln(a1+a2+a3)>0,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)不成立,当q∈(﹣1,0)时,a1>a3>0,a2<a4<0,并且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),能够成立,故选:B.3.已知正项等比数列{a n}满足a3=1,a5=,则a1的值为()A.4 B.2 C.D.【解答】解:∵正项等比数列{a n}满足a3=1,a5=,∴,解得,∴a1的值为2.故选:B.4.在等差数列{a n}中,已知a4,a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,则{a n}的前10项和等于()A.﹣18 B.9 C.18 D.20【解答】解:a4,a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,由韦达定理可知:a4+a7=4,,故选:D.5.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思是“有一个人走378里,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程是前一天的一半,走了6天后到达目的地.”请问第三天走了()A.60里B.48里C.36里D.24里【解答】解:由题意得,每天行走的路程成等比数列{a n},且公比为,∵6天后共走了378里,∴S6=,解得a1=192,∴第三天走了a3=a1×=192×=48,故选:B.6.设{a n}是等比数列,则下列结论中正确的是()A.若a1=1,a5=4,则a3=﹣2 B.若a1+a3>0,则a2+a4>0C.若a2>a1,则a3>a2 D.若a2>a1>0,则a1+a3>2a2【解答】解:A.由等比数列的性质可得:=a1•a5=4,由于奇数项的符号相同,可得a3=2,因此不正确.B.a1+a3>0,则a2+a4=q(a1+a3),其正负由q确定,因此不正确;C.若a2>a1,则a1(q﹣1)>0,于是a3﹣a2=a1q(q﹣1),其正负由q确定,因此不正确;D.若a2>a1>0,则a1q>a1>0,可得a1>0,q>1,∴1+q2>2q,则a1(1+q2)>2a1q,即a1+a3>2a2,因此正确.故选:D.7.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,a1+a3=,且a2+a4=,则等于()A.4n﹣1 B.4n﹣1 C.2n﹣1 D.2n﹣1【解答】解:∵等比数列{a n}的前n项和S n,且a1+a3=,a2+a4=,∴两式相除可得公比q=,∴a1=2,∴a n==,S n==4(1﹣),∴=2n﹣1,故选:D.8.等比数列{a n}的前n项和为,则r的值为()【解答】解:当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=32n﹣1+r﹣32n﹣3﹣r=8•32n﹣3,当n=1时,a1=S1=32﹣1+r=3+r,∵数列是等比数列,∴当a1满足a n=8•32n﹣3,即8•32﹣3=3+r=,即r=﹣,故选:B.9.已知等比数列{a n}公比为q,其前n项和为S n,若S3、S9、S6成等差数列,则q3等于()A.﹣ B.1 C.﹣或1 D.﹣1或【解答】解:若S3、S9、S6成等差数列,则S3+S6=2S9,若公比q=1,则S3=3a1,S9=9a1,S6=6a1,即3a1+6a1=18a1,则方程不成立,即q≠1,则=,即1﹣q3+1﹣q6=2﹣2q9,即q3+q6=2q9,即1+q3=2q6,即2(q3)2﹣q3﹣1=0,解得q3=,故选:A.10.已知等比数列{a n}满足a1+a2=6,a4+a5=48,则数列{a n}前8项的和S n=()【解答】解:由a1+a2=6,a4+a5=48得得a1=2,q=2,则数列{a n}前8项的和S8==510,故选:A.。

等比数列典型例题及详细解答

等比数列典型例题及详细解答

1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母__q __表示(q ≠0). 2.等比数列的通项公式设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,则它的通项a n =a 1·q n -1. 3.等比中项若G 2=a ·b _(ab ≠0),那么G 叫做a 与b 的等比中项. 4.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m ·q n -m (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等比数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k ·a l =a m ·a n .(3)若{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n }(λ≠0),⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 仍是等比数列.5.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),其前n 项和为S n , 当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q .6.等比数列前n 项和的性质公比不为-1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为__q n __. 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.( × ) (2)G 为a ,b 的等比中项⇔G 2=ab .( × )(3)如果数列{a n }为等比数列,b n =a 2n -1+a 2n ,则数列{b n }也是等比数列.( × ) (4)如果数列{a n }为等比数列,则数列{ln a n }是等差数列.( × ) (5)数列{a n }的通项公式是a n =a n,则其前n 项和为S n =a (1-a n )1-a.( × )(6)数列{a n }为等比数列,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8成等比数列.( × )1.(2015·课标全国Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7等于( )A .21B .42C .63D .84 答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1=3,a 1+a 3+a 5=21得3(1+q 2+q 4)=21,解得q 2=-3(舍去)或q 2=2,于是a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=2×21=42,故选B. 2.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6等于( ) A .31 B .32 C .63 D .64 答案 C解析 根据题意知,等比数列{a n }的公比不是-1.由等比数列的性质,得(S 4-S 2)2=S 2·(S 6-S 4),即122=3×(S 6-15),解得S 6=63.故选C.3.等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( ) A .6 B .5 C .4 D .3 答案 C解析 数列{lg a n }的前8项和S 8=lg a 1+lg a 2+…+lg a 8=lg(a 1·a 2·…·a 8)=lg(a 1·a 8)4 =lg(a 4·a 5)4=lg(2×5)4=4.4.(2015·安徽)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{a n }的前n 项和等于________. 答案 2n -1解析 由等比数列性质知a 2a 3=a 1a 4,又a 2a 3=8,a 1+a 4=9,所以联立方程⎩⎪⎨⎪⎧a 1a 4=8,a 1+a 4=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1,又∵数列{a n }为递增数列,∴a 1=1,a 4=8,从而a 1q 3=8,∴q =2. ∴数列{a n }的前n 项和为S n =1-2n 1-2=2n-1.5.(教材改编)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为________. 答案 27,81解析 设该数列的公比为q ,由题意知, 243=9×q 3,q 3=27,∴q =3.∴插入的两个数分别为9×3=27,27×3=81.题型一 等比数列基本量的运算例1 (1)设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5等于( )A.152B.314C.334D.172(2)在等比数列{a n }中,若a 4-a 2=6,a 5-a 1=15,则a 3=________. 答案 (1)B (2)4或-4解析 (1)显然公比q ≠1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q ·a 1q 3=1,a 1(1-q 3)1-q =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=4,q =12,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9q =-13(舍去),∴S 5=a 1(1-q 5)1-q=4(1-125)1-12=314.(2)设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),则⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3-a 1q =6,a 1q 4-a 1=15,两式相除,得q 1+q 2=25,即2q 2-5q +2=0,解得q =2或q =12.所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-16,q =12.故a 3=4或a 3=-4.思维升华 等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)可迎刃而解.(1)在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7等于( )A.56B.65C.23D.32(2)(2015·湖南)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________. 答案 (1)D (2)3n -1解析 (1)设公比为q ,则由题意知0<q <1,由⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 8=a 4·a 6=6,a 4+a 6=5,得a 4=3,a 6=2,所以a 5a 7=a 4a 6=32.(2)由3S 1,2S 2,S 3成等差数列知,4S 2=3S 1+S 3,可得a 3=3a 2,所以公比q =3,故等比数列通项a n =a 1q n -1=3n -1.题型二 等比数列的判定与证明例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2. (1)设b n =a n +1-2a n ,证明:数列{b n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式. (1)证明 由a 1=1及S n +1=4a n +2, 有a 1+a 2=S 2=4a 1+2. ∴a 2=5,∴b 1=a 2-2a 1=3.又⎩⎪⎨⎪⎧S n +1=4a n +2, ①S n =4a n -1+2 (n ≥2), ② ①-②,得a n +1=4a n -4a n -1 (n ≥2), ∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1) (n ≥2). ∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1 (n ≥2), 故{b n }是首项b 1=3,公比为2的等比数列. (2)解 由(1)知b n =a n +1-2a n =3·2n -1, ∴a n +12n +1-a n 2n =34, 故{a n 2n }是首项为12,公差为34的等差数列. ∴a n 2n =12+(n -1)·34=3n -14, 故a n =(3n -1)·2n -2. 引申探究例2中“S n +1=4a n +2”改为“S n +1=2S n +(n +1)”,其他不变探求数列{a n }的通项公式. 解 由已知得n ≥2时,S n =2S n -1+n . ∴S n +1-S n =2S n -2S n -1+1, ∴a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1=1,当n =1时上式也成立,故{a n +1}是以2为首项,以2为公比的等比数列, ∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.思维升华 (1)证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即可.(2)利用递推关系时要注意对n =1时的情况进行验证.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *).(1)求a 2,a 3的值;(2)求证:数列{S n +2}是等比数列.(1)解 ∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *), ∴当n =1时,a 1=2×1=2; 当n =2时,a 1+2a 2=(a 1+a 2)+4, ∴a 2=4;当n =3时,a 1+2a 2+3a 3=2(a 1+a 2+a 3)+6, ∴a 3=8.综上,a 2=4,a 3=8.(2)证明 a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),① ∴当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1 =(n -2)S n -1+2(n -1).②①-②得na n =(n -1)S n -(n -2)S n -1+2=n (S n -S n -1)-S n +2S n -1+2=na n -S n +2S n -1+2. ∴-S n +2S n -1+2=0,即S n =2S n -1+2, ∴S n +2=2(S n -1+2).∵S 1+2=4≠0,∴S n -1+2≠0, ∴S n +2S n -1+2=2,故{S n +2}是以4为首项,2为公比的等比数列.题型三 等比数列的性质及应用例3 (1)在等比数列{a n }中,各项均为正值,且a 6a 10+a 3a 5=41,a 4a 8=5,则a 4+a 8=________. (2)等比数列{a n }的首项a 1=-1,前n 项和为S n ,若S 10S 5=3132,则公比q =________.答案 (1)51 (2)-12解析 (1)由a 6a 10+a 3a 5=41及a 6a 10=a 28,a 3a 5=a 24, 得a 24+a 28=41.因为a 4a 8=5,所以(a 4+a 8)2=a 24+2a 4a 8+a 28=41+2×5=51.又a n >0,所以a 4+a 8=51.(2)由S 10S 5=3132,a 1=-1知公比q ≠±1,则可得S 10-S 5S 5=-132.由等比数列前n 项和的性质知S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等比数列,且公比为q 5, 故q 5=-132,q =-12.思维升华 (1)在等比数列的基本运算问题中,一般利用通项公式与前n 项和公式,建立方程组求解,但如果能灵活运用等比数列的性质“若m +n =p +q ,则有a m a n =a p a q ”,可以减少运算量.(2)等比数列的项经过适当的组合后构成的新数列也具有某种性质,例如等比数列S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等比数列,公比为q k (q ≠-1).已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,则a 1等于( )A.12 B.22C. 2D .2(2)等比数列{a n }共有奇数项,所有奇数项和S 奇=255,所有偶数项和S 偶=-126,末项是192,则首项a 1等于( ) A .1 B .2 C .3D .4答案 (1)C (2)C解析 (1)由等比数列的性质得a 3a 9=a 26=2a 25,∵q >0,∴a 6=2a 5,q =a 6a 5=2,a 1=a 2q=2,故选C.(2)设等比数列{a n }共有2k +1(k ∈N *)项,则a 2k +1=192,则S 奇=a 1+a 3+…+a 2k -1+a 2k +1=1q (a 2+a 4+…+a 2k )+a 2k +1=1q S 偶+a 2k +1=-126q +192=255,解得q =-2,而S 奇=a 1-a 2k +1q 21-q 2=a 1-192×(-2)21-(-2)2=255,解得a 1=3,故选C.12.分类讨论思想在等比数列中的应用典例 (12分)已知首项为32的等比数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),且-2S 2,S 3,4S 4成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)证明:S n +1S n ≤136(n ∈N *).思维点拨 (1)利用等差数列的性质求出等比数列的公比,写出通项公式; (2)求出前n 项和,根据函数的单调性证明. 规范解答(1)解 设等比数列{a n }的公比为q , 因为-2S 2,S 3,4S 4成等差数列,所以S 3+2S 2=4S 4-S 3,即S 4-S 3=S 2-S 4, 可得2a 4=-a 3,于是q =a 4a 3=-12.[2分]又a 1=32,所以等比数列{a n }的通项公式为a n =32×⎝⎛⎭⎫-12n -1=(-1)n -1·32n .[3分] (2)证明 由(1)知,S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n , S n+1S n=1-⎝⎛⎭⎫-12n+11-⎝⎛⎭⎫-12n=⎩⎨⎧2+12n(2n+1),n 为奇数,2+12n(2n-1),n 为偶数.[6分]当n 为奇数时,S n +1S n 随n 的增大而减小,所以S n +1S n ≤S 1+1S 1=136.[8分]当n 为偶数时,S n +1S n 随n 的增大而减小,所以S n +1S n ≤S 2+1S 2=2512.[10分]故对于n ∈N *,有S n +1S n ≤136.[12分]温馨提醒 (1)分类讨论思想在等比数列中应用较多,常见的分类讨论有 ①已知S n 与a n 的关系,要分n =1,n ≥2两种情况.②等比数列中遇到求和问题要分公比q =1,q ≠1讨论. ③项数的奇、偶数讨论.④等比数列的单调性的判断注意与a 1,q 的取值的讨论.(2)数列与函数有密切的联系,证明与数列有关的不等式,一般是求数列中的最大项或最小项,可以利用图象或者数列的增减性求解,同时注意数列的增减性与函数单调性的区别.[方法与技巧] 1.已知等比数列{a n }(1)数列{c ·a n }(c ≠0),{|a n |},{a 2n },{1a n }也是等比数列. (2)a 1a n =a 2a n -1=…=a m a n -m +1. 2.判断数列为等比数列的方法(1)定义法:a n +1a n =q (q 是不等于0的常数,n ∈N *)⇔数列{a n }是等比数列;也可用a n a n -1=q (q是不等于0的常数,n ∈N *,n ≥2)⇔数列{a n }是等比数列.二者的本质是相同的,其区别只是n 的初始值不同.(2)等比中项法:a 2n +1=a n a n +2(a n a n +1a n +2≠0,n ∈N *)⇔数列{a n }是等比数列.[失误与防范]1.特别注意q =1时,S n =na 1这一特殊情况.2.由a n +1=qa n ,q ≠0,并不能立即断言{a n }为等比数列,还要验证a 1≠0.3.在运用等比数列的前n 项和公式时,必须注意对q =1与q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情形而导致解题失误.4.等比数列性质中:S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 也成等比数列,不能忽略条件q ≠-1.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.已知等比数列{a n }中,a 2+a 3=1,a 4+a 5=2,则a 6+a 7等于( ) A .2 B .2 2 C .4 D .4 2答案 C解析 因为a 2+a 3,a 4+a 5,a 6+a 7成等比数列,a 2+a 3=1,a 4+a 5=2,所以(a 4+a 5)2=(a 2+a 3)(a 6+a 7),解得a 6+a 7=4.2.等比数列{a n }满足a n >0,n ∈N *,且a 3·a 2n -3=22n (n ≥2),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1等于( ) A .n (2n -1) B .(n +1)2 C .n 2 D .(n -1)2答案 A解析 由等比数列的性质,得a 3·a 2n -3=a 2n =22n ,从而得a n =2n .方法一 log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=log 2[(a 1a 2n -1)·(a 2a 2n -2)·…·(a n -1a n +1)a n ]=log 22n (2n -1)=n (2n -1).方法二 取n =1,log 2a 1=log 22=1,而(1+1)2=4,(1-1)2=0,排除B ,D ;取n =2,log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3=log 22+log 24+log 28=6,而22=4,排除C ,选A.3.在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n 等于( ) A .12 B .13 C .14 D .15答案 C解析 设数列{a n }的公比为q ,由a 1a 2a 3=4=a 31q 3与a 4a 5a 6=12=a 31q 12, 可得q 9=3,a n -1a n a n +1=a 31q3n -3=324, 因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14,故选C.4.若正项数列{a n }满足lg a n +1=1+lg a n ,且a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,则a 2 011+a 2 012+…+a 2 020的值为( ) A .2 015·1010 B .2 015·1011 C .2 016·1010 D .2 016·1011答案 C解析 ∵lg a n +1=1+lg a n ,∴lg a n +1a n=1, ∴a n +1a n=10,∴数列{a n }是等比数列, ∵a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,∴a 2 011+a 2 012+…+a 2 020=1010(a 2 001+a 2 002+…+a 2 010)=2 016×1010.5.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若存在m ∈N *,满足S 2m S m =9,a 2m a m =5m +1m -1,则数列{a n }的公比为( )A .-2B .2C .-3D .3 答案 B解析 设公比为q ,若q =1,则S 2mS m =2,与题中条件矛盾,故q ≠1.∵S 2mS m =a 1(1-q 2m )1-q a 1(1-q m )1-q =q m +1=9,∴q m =8. ∴a 2m a m =a 1q 2m -1a 1q m -1=q m =8=5m +1m -1, ∴m =3,∴q 3=8,∴q =2.6.等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q 为________. 答案 3解析 由a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1得 a 4-a 3=2(S 3-S 2)=2a 3, ∴a 4=3a 3,∴q =a 4a 3=3.7.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比不为1.若a 1=1,则对任意的n ∈N *,都有a n +2+a n +1-2a n =0,则S 5=________.答案 11解析 由题意知a 3+a 2-2a 1=0,设公比为q , 则a 1(q 2+q -2)=0.由q 2+q -2=0解得q =-2或q =1(舍去), 则S 5=a 1(1-q 5)1-q=1-(-2)53=11.8.已知数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=________. 答案 1 024解析 ∵b 1=a 2a 1=a 2,b 2=a 3a 2,∴a 3=b 2a 2=b 1b 2,∵b 3=a 4a 3,∴a 4=b 1b 2b 3,…,a n =b 1b 2b 3·…·b n -1, ∴a 21=b 1b 2b 3·…·b 20=(b 10b 11)10=210=1 024.9.数列{b n }满足:b n +1=2b n +2,b n =a n +1-a n ,且a 1=2,a 2=4. (1)求数列{b n }的通项公式; (2)求数列{a n }的前n 项和S n .解 (1)由b n +1=2b n +2,得b n +1+2=2(b n +2),。

等比数列求和典型例题

等比数列求和典型例题

等比数列性质与求和1、已知数列4,,,121--a a 成等差数列, 4,,,1321--b b b 成等比数列,则212b a a -的值为( )A 、21 B 、—21 C 、21或—21 D 、412、等比数列{}n a 中,,公比,若,则=( )11a =1q ≠12345m a a a a a a =m A 、9 B 、10 C 、11 D 、123、已知是等比数列,且,,那么( ){}n a 0n a >243546225a a a a a a ++=35a a +=A . 10B . 15C . 5D .64、设是正数组成的等比数列,公比,且,那么( ){}n a 2q =30123302a a a a = 36930a a a a = A .B .C .D .1022021621525、等比数列{}n a 中,1990,,n a a a >为方程210160x x -+=的两根,则205080a a a ⋅⋅的值为( ).32A .64B .256C .64D ±6、等比数列{}n a 的各项均为正数,且5647a a a a +=18,则3132310log log log a a a +++ =()A .12 B .10 C .8D .2+3log 57、n S 是公差不为0的等差{}n a 的前n 项和,且421,,S S S 成等比数列,则132a a a +等于 ( )A. 4 B. 6 C.8 D.108、等比数列的首项为1,公比为q ,前n 项的和为S ,由原数列各项的倒数组成一个新数列,由{}n a 1{}na 的前n 项的和是( )1{}na A .B .C .D .151n q S 1n Sq -n q S9、公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4a 是3a 与7a 的等比中项,1060,S =则8S 等于()A 、28B 、32C 、36D 、4010、已知等比数列{an }的公比为2,前4项的和是1,则前8项的和为 ( )A .15B .17C .19D .2111、设等比数列{n a }的前n 项和为n s 。

6.3等比数列典型例题及详细解答

6.3等比数列典型例题及详细解答

1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母__q __表示(q ≠0). 2.等比数列的通项公式设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,则它的通项a n =a 1·q n -1. 3.等比中项若G 2=a ·b _(ab ≠0),那么G 叫做a 与b 的等比中项. 4.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m ·q n -m (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等比数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k ·a l =a m ·a n .(3)若{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n }(λ≠0),⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 仍是等比数列.5.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),其前n 项和为S n , 当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q .6.等比数列前n 项和的性质公比不为-1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为__q n __. 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.( × )(2)G 为a ,b 的等比中项⇔G 2=ab .( × )(3)如果数列{a n }为等比数列,b n =a 2n -1+a 2n ,则数列{b n }也是等比数列.( × ) (4)如果数列{a n }为等比数列,则数列{ln a n }是等差数列.( × ) (5)数列{a n }的通项公式是a n =a n,则其前n 项和为S n =a (1-a n )1-a.( × )(6)数列{a n }为等比数列,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8成等比数列.( × )1.(2015·课标全国Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7等于( ) A .21 B .42 C .63 D .84 答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1=3,a 1+a 3+a 5=21得3(1+q 2+q 4)=21,解得q 2=-3(舍去)或q 2=2,于是a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=2×21=42,故选B. 2.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6等于( ) A .31 B .32 C .63 D .64 答案 C解析 根据题意知,等比数列{a n }的公比不是-1.由等比数列的性质,得(S 4-S 2)2=S 2·(S 6-S 4),即122=3×(S 6-15),解得S 6=63.故选C.3.等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( ) A .6 B .5 C .4 D .3 答案 C解析 数列{lg a n }的前8项和S 8=lg a 1+lg a 2+…+lg a 8=lg(a 1·a 2·…·a 8)=lg(a 1·a 8)4 =lg(a 4·a 5)4=lg(2×5)4=4.4.(2015·安徽)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{a n }的前n 项和等于________. 答案 2n -1解析 由等比数列性质知a 2a 3=a 1a 4,又a 2a 3=8,a 1+a 4=9,所以联立方程⎩⎪⎨⎪⎧a 1a 4=8,a 1+a 4=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1,又∵数列{a n }为递增数列,∴a 1=1,a 4=8,从而a 1q 3=8,∴q =2.∴数列{a n }的前n 项和为S n =1-2n1-2=2n -1.5.(教材改编)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为________. 答案 27,81解析 设该数列的公比为q ,由题意知, 243=9×q 3,q 3=27,∴q =3.∴插入的两个数分别为9×3=27,27×3=81.题型一 等比数列基本量的运算例1 (1)设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5等于( )A.152B.314C.334D.172(2)在等比数列{a n }中,若a 4-a 2=6,a 5-a 1=15,则a 3=________. 答案 (1)B (2)4或-4解析 (1)显然公比q ≠1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q ·a 1q 3=1,a 1(1-q 3)1-q =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=4,q =12,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9q =-13(舍去),∴S 5=a 1(1-q 5)1-q =4(1-125)1-12=314.(2)设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),则⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3-a 1q =6,a 1q 4-a 1=15,两式相除,得q 1+q 2=25,即2q 2-5q +2=0,解得q =2或q =12.所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-16,q =12.故a 3=4或a 3=-4.思维升华 等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)可迎刃而解.(1)在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7等于( )A.56B.65C.23D.32(2)(2015·湖南)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________. 答案 (1)D (2)3n -1解析 (1)设公比为q ,则由题意知0<q <1,由⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 8=a 4·a 6=6,a 4+a 6=5,得a 4=3,a 6=2, 所以a 5a 7=a 4a 6=32.(2)由3S 1,2S 2,S 3成等差数列知,4S 2=3S 1+S 3,可得a 3=3a 2,所以公比q =3,故等比数列通项a n =a 1q n -1=3n -1.题型二 等比数列的判定与证明例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2. (1)设b n =a n +1-2a n ,证明:数列{b n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式. (1)证明 由a 1=1及S n +1=4a n +2, 有a 1+a 2=S 2=4a 1+2. ∴a 2=5,∴b 1=a 2-2a 1=3.又⎩⎪⎨⎪⎧S n +1=4a n +2, ①S n =4a n -1+2 (n ≥2), ②①-②,得a n +1=4a n -4a n -1 (n ≥2), ∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1) (n ≥2). ∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1 (n ≥2), 故{b n }是首项b 1=3,公比为2的等比数列. (2)解 由(1)知b n =a n +1-2a n =3·2n -1, ∴a n +12n +1-a n 2n =34, 故{a n 2n }是首项为12,公差为34的等差数列. ∴a n 2n =12+(n -1)·34=3n -14, 故a n =(3n -1)·2n -2. 引申探究例2中“S n +1=4a n +2”改为“S n +1=2S n +(n +1)”,其他不变探求数列{a n }的通项公式. 解 由已知得n ≥2时,S n =2S n -1+n . ∴S n +1-S n =2S n -2S n -1+1, ∴a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1=1,当n =1时上式也成立,故{a n +1}是以2为首项,以2为公比的等比数列, ∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.思维升华 (1)证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法,其他方法只用于选择题、填空题中的判定;若证明某数列不是等比数列,则只要证明存在连续三项不成等比数列即可.(2)利用递推关系时要注意对n =1时的情况进行验证.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *).(1)求a 2,a 3的值;(2)求证:数列{S n +2}是等比数列.(1)解 ∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *), ∴当n =1时,a 1=2×1=2;当n =2时,a 1+2a 2=(a 1+a 2)+4, ∴a 2=4;当n =3时,a 1+2a 2+3a 3=2(a 1+a 2+a 3)+6, ∴a 3=8.综上,a 2=4,a 3=8.(2)证明 a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),① ∴当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1 =(n -2)S n -1+2(n -1).②①-②得na n =(n -1)S n -(n -2)S n -1+2=n (S n -S n -1)-S n +2S n -1+2=na n -S n +2S n -1+2. ∴-S n +2S n -1+2=0,即S n =2S n -1+2, ∴S n +2=2(S n -1+2).∵S 1+2=4≠0,∴S n -1+2≠0, ∴S n +2S n -1+2=2,故{S n +2}是以4为首项,2为公比的等比数列.题型三 等比数列的性质及应用例3 (1)在等比数列{a n }中,各项均为正值,且a 6a 10+a 3a 5=41,a 4a 8=5,则a 4+a 8=________. (2)等比数列{a n }的首项a 1=-1,前n 项和为S n ,若S 10S 5=3132,则公比q =________.答案 (1)51 (2)-12解析 (1)由a 6a 10+a 3a 5=41及a 6a 10=a 28,a 3a 5=a 24, 得a 24+a 28=41.因为a 4a 8=5,所以(a 4+a 8)2=a 24+2a 4a 8+a 28=41+2×5=51.又a n >0,所以a 4+a 8=51.(2)由S 10S 5=3132,a 1=-1知公比q ≠±1,则可得S 10-S 5S 5=-132.由等比数列前n 项和的性质知S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等比数列,且公比为q 5, 故q 5=-132,q =-12.思维升华 (1)在等比数列的基本运算问题中,一般利用通项公式与前n 项和公式,建立方程组求解,但如果能灵活运用等比数列的性质“若m +n =p +q ,则有a m a n =a p a q ”,可以减少运算量.(2)等比数列的项经过适当的组合后构成的新数列也具有某种性质,例如等比数列S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等比数列,公比为q k (q ≠-1).已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,则a 1等于( )A.12 B.22C. 2D .2(2)等比数列{a n }共有奇数项,所有奇数项和S 奇=255,所有偶数项和S 偶=-126,末项是192,则首项a 1等于( ) A .1 B .2 C .3D .4答案 (1)C (2)C解析 (1)由等比数列的性质得a 3a 9=a 26=2a 25,∵q >0,∴a 6=2a 5,q =a 6a 5=2,a 1=a 2q =2,故选C.(2)设等比数列{a n }共有2k +1(k ∈N *)项,则a 2k +1=192,则S 奇=a 1+a 3+…+a 2k -1+a 2k +1=1q (a 2+a 4+…+a 2k )+a 2k +1=1q S 偶+a 2k +1=-126q+192=255,解得q =-2,而S 奇=a 1-a 2k +1q 21-q 2=a 1-192×(-2)21-(-2)2=255,解得a 1=3,故选C.12.分类讨论思想在等比数列中的应用典例 (12分)已知首项为32的等比数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),且-2S 2,S 3,4S 4成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)证明:S n +1S n ≤136(n ∈N *).思维点拨 (1)利用等差数列的性质求出等比数列的公比,写出通项公式; (2)求出前n 项和,根据函数的单调性证明. 规范解答(1)解 设等比数列{a n }的公比为q , 因为-2S 2,S 3,4S 4成等差数列,所以S 3+2S 2=4S 4-S 3,即S 4-S 3=S 2-S 4, 可得2a 4=-a 3,于是q =a 4a 3=-12.[2分]又a 1=32,所以等比数列{a n }的通项公式为a n =32×⎝⎛⎭⎫-12n -1=(-1)n -1·32n .[3分] (2)证明 由(1)知,S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n , S n+1S n=1-⎝⎛⎭⎫-12n+11-⎝⎛⎭⎫-12n=⎩⎪⎨⎪⎧2+12n(2n+1),n 为奇数,2+12n(2n-1),n 为偶数.[6分]当n 为奇数时,S n +1S n 随n 的增大而减小,所以S n +1S n ≤S 1+1S 1=136.[8分]当n 为偶数时,S n +1S n 随n 的增大而减小,所以S n +1S n ≤S 2+1S 2=2512.[10分]故对于n ∈N *,有S n +1S n ≤136.[12分]温馨提醒 (1)分类讨论思想在等比数列中应用较多,常见的分类讨论有 ①已知S n 与a n 的关系,要分n =1,n ≥2两种情况. ②等比数列中遇到求和问题要分公比q =1,q ≠1讨论. ③项数的奇、偶数讨论.④等比数列的单调性的判断注意与a 1,q 的取值的讨论.(2)数列与函数有密切的联系,证明与数列有关的不等式,一般是求数列中的最大项或最小项,可以利用图象或者数列的增减性求解,同时注意数列的增减性与函数单调性的区别.[方法与技巧] 1.已知等比数列{a n }(1)数列{c ·a n }(c ≠0),{|a n |},{a 2n },{1a n }也是等比数列. (2)a 1a n =a 2a n -1=…=a m a n -m +1. 2.判断数列为等比数列的方法(1)定义法:a n +1a n =q (q 是不等于0的常数,n ∈N *)⇔数列{a n }是等比数列;也可用a n a n -1=q (q是不等于0的常数,n ∈N *,n ≥2)⇔数列{a n }是等比数列.二者的本质是相同的,其区别只是n 的初始值不同.(2)等比中项法:a 2n +1=a n a n +2(a n a n +1a n +2≠0,n ∈N *)⇔数列{a n }是等比数列.[失误与防范]1.特别注意q =1时,S n =na 1这一特殊情况.2.由a n +1=qa n ,q ≠0,并不能立即断言{a n }为等比数列,还要验证a 1≠0.3.在运用等比数列的前n 项和公式时,必须注意对q =1与q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情形而导致解题失误.4.等比数列性质中:S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 也成等比数列,不能忽略条件q ≠-1.A 组 专项基础训练(时间:35分钟)1.已知等比数列{a n}中,a2+a3=1,a4+a5=2,则a6+a7等于()A.2 B.2 2C.4 D.4 2答案 C解析因为a2+a3,a4+a5,a6+a7成等比数列,a2+a3=1,a4+a5=2,所以(a4+a5)2=(a2+a3)(a6+a7),解得a6+a7=4.2.等比数列{a n}满足a n>0,n∈N*,且a3·a2n-3=22n(n≥2),则当n≥1时,log2a1+log2a2+…+log2a2n-1等于()A.n(2n-1) B.(n+1)2C.n2D.(n-1)2答案 A解析由等比数列的性质,得a3·a2n-3=a2n=22n,从而得a n=2n.方法一log2a1+log2a2+…+log2a2n-1=log2[(a1a2n-1)·(a2a2n-2)·…·(a n-1a n+1)a n]=log22n(2n-1)=n(2n-1).方法二取n=1,log2a1=log22=1,而(1+1)2=4,(1-1)2=0,排除B,D;取n=2,log2a1+log2a2+log2a3=log22+log24+log28=6,而22=4,排除C,选A.3.在正项等比数列{a n}中,已知a1a2a3=4,a4a5a6=12,a n-1a n a n+1=324,则n等于() A.12 B.13C.14 D.15答案 C解析设数列{a n}的公比为q,由a1a2a3=4=a31q3与a4a5a6=12=a31q12,可得q9=3,a n-1a n a n+1=a31q3n-3=324,因此q3n-6=81=34=q36,所以n=14,故选C.4.若正项数列{a n}满足lg a n+1=1+lg a n,且a2 001+a2 002+…+a2 010=2 016,则a2 011+a2 012+…+a2 020的值为()A.2 015·1010B.2 015·1011C.2 016·1010D.2 016·1011答案 C解析 ∵lg a n +1=1+lg a n ,∴lg a n +1a n=1, ∴a n +1a n=10,∴数列{a n }是等比数列, ∵a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,∴a 2 011+a 2 012+…+a 2 020=1010(a 2 001+a 2 002+…+a 2 010)=2 016×1010.5.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若存在m ∈N *,满足S 2m S m =9,a 2m a m =5m +1m -1,则数列{a n }的公比为( )A .-2B .2C .-3D .3答案 B解析 设公比为q ,若q =1,则S 2m S m=2, 与题中条件矛盾,故q ≠1.∵S 2m S m =a 1(1-q 2m )1-q a 1(1-q m )1-q=q m +1=9,∴q m =8. ∴a 2m a m =a 1q 2m -1a 1q m -1=q m =8=5m +1m -1, ∴m =3,∴q 3=8,∴q =2.6.等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q 为________. 答案 3解析 由a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1得a 4-a 3=2(S 3-S 2)=2a 3,∴a 4=3a 3,∴q =a 4a 3=3. 7.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比不为1.若a 1=1,则对任意的n ∈N *,都有a n +2+a n +1-2a n =0,则S 5=________.答案 11解析 由题意知a 3+a 2-2a 1=0,设公比为q ,则a 1(q 2+q -2)=0.由q 2+q -2=0解得q =-2或q =1(舍去),则S 5=a 1(1-q 5)1-q=1-(-2)53=11. 8.已知数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=________. 答案 1 024解析 ∵b 1=a 2a 1=a 2,b 2=a 3a 2, ∴a 3=b 2a 2=b 1b 2,∵b 3=a 4a 3, ∴a 4=b 1b 2b 3,…,a n =b 1b 2b 3·…·b n -1,∴a 21=b 1b 2b 3·…·b 20=(b 10b 11)10=210=1 024.9.数列{b n }满足:b n +1=2b n +2,b n =a n +1-a n ,且a 1=2,a 2=4.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和S n .解 (1)由b n +1=2b n +2,得b n +1+2=2(b n +2),∴b n +1+2b n +2=2,又b 1+2=a 2-a 1+2=4, ∴数列{b n +2}是首项为4,公比为2的等比数列.∴b n +2=4·2n -1=2n +1,∴b n =2n +1-2.(2)由(1)知,a n -a n -1=b n -1=2n -2 (n ≥2),∴a n -1-a n -2=2n -1-2 (n >2),…,a 2-a 1=22-2,∴a n -2=(22+23+…+2n )-2(n -1),∴a n =(2+22+23+…+2n )-2n +2=2(2n -1)2-1-2n +2=2n +1-2n . ∴S n =4(1-2n )1-2-n (2+2n )2=2n +2-(n 2+n +4).10.已知数列{a n }和{b n }满足a 1=λ,a n +1=23a n +n -4,b n =(-1)n (a n -3n +21),其中λ为实数,n 为正整数.(1)证明:对任意实数λ,数列{a n }不是等比数列;(2)证明:当λ≠-18时,数列{b n }是等比数列.证明 (1)假设存在一个实数λ,使{a n }是等比数列,则有a 22=a 1a 3,即⎝⎛⎭⎫23λ-32=λ⎝⎛⎭⎫49λ-4 ⇔49λ2-4λ+9=49λ2-4λ⇔9=0,矛盾. 所以{a n }不是等比数列.(2)b n +1=(-1)n +1[a n +1-3(n +1)+21]=(-1)n +1⎝⎛⎭⎫23a n -2n +14 =-23(-1)n ·(a n -3n +21)=-23b n . 又λ≠-18,所以b 1=-(λ+18)≠0.由上式知b n ≠0,所以b n +1b n =-23(n ∈N *). 故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-23为公比的等比数列. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.设{a n }是各项为正数的无穷数列,A i 是边长为a i ,a i +1的矩形的面积(i =1,2,…),则{A n }为等比数列的充要条件是( )A .{a n }是等比数列B .a 1,a 3,…,a 2n -1,…或a 2,a 4,…,a 2n ,…是等比数列C .a 1,a 3,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…均是等比数列D .a 1,a 3,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…均是等比数列,且公比相同答案 D解析 ∵A i =a i a i +1,若{A n }为等比数列,则A n +1A n =a n +1a n +2a n a n +1=a n +2a n 为常数,即A 2A 1=a 3a 1,A 3A 2=a 4a 2,….∴a 1,a 3,a 5,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…成等比数列,且公比相等.反之,若奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相等,设为q ,则A n +1A n =a n +2a n=q ,从而{A n }为等比数列.12.若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.答案 50解析 因为a 10a 11+a 9a 12=2a 10a 11=2e 5,所以a 10a 11=e 5.所以ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln(a 1a 2…a 20)=ln [(a 1a 20)·(a 2a 19)·…·(a 10a 11)]=ln(a 10a 11)10=10ln(a 10a 11)=10ln e 5=50.13.数列{a n }满足a 1=2且对任意的m ,n ∈N *,都有a n +m a m=a n ,则a 3=________;{a n }的前n 项和S n =________.答案 8 2n +1-2解析 ∵a n +m a m=a n , ∴a n +m =a n ·a m ,∴a 3=a 1+2=a 1·a 2=a 1·a 1·a 1=23=8;令m =1,则有a n +1=a n ·a 1=2a n ,∴数列{a n }是首项为a 1=2,公比为q =2的等比数列,∴S n =2(1-2n )1-2=2n +1-2. 14.定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f (x ),如果对于任意给定的等比数列{a n },{f (a n )}仍是等比数列,则称f (x )为“保等比数列函数”.现有定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f (x )=x 2;②f (x )=2x ;③f (x )=|x |;④f (x )=ln |x |.则其中是“保等比数列函数”的f (x )的序号为________.答案 ①③解析 设{a n }的公比为q ,验证①f (a n +1)f (a n )=a 2n +1a 2n =q 2,③f (a n +1)f (a n )=|a n +1||a n |=|q |,故①③为“保等比数列函数”.15.已知数列{a n }中,a 1=1,a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,记T 2n 为{a n }的前2n 项的和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *. (1)判断数列{b n }是否为等比数列,并求出b n ;(2)求T 2n .解 (1)∵a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,∴a n +1·a n +2=⎝⎛⎭⎫12n +1,∴a n +2a n =12,即a n +2=12a n . ∵b n =a 2n +a 2n -1,∴b n +1b n =a 2n +2+a 2n +1a 2n +a 2n -1=12a 2n +12a 2n -1a 2n +a 2n -1=12, ∵a 1=1,a 1·a 2=12, ∴a 2=12⇒b 1=a 1+a 2=32. ∴{b n }是首项为32,公比为12的等比数列. ∴b n =32×⎝⎛⎭⎫12n -1=32n . (2)由(1)可知,a n +2=12a n , ∴a 1,a 3,a 5,…是以a 1=1为首项,以12为公比的等比数列;a 2,a 4,a 6,…是以a 2=12为首项,以12为公比的等比数列, ∴T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12=3-32n .。

等比数列公式例题

等比数列公式例题

等比数列公式例题等比数列是数学中一种重要的知识,它在常见的数学问题中经常被使用。

等比数列的定义是,按照相同的比例,等比数列中的每一项都是前一项的某一倍。

此外,等比数列中的比率称为公比,其定义为等比数列中相邻两项之比。

等比数列通常用形如an的递推式来表示,其中a1是等比数列中的第一项,而q是公比。

体来说, a1,a2,a3,… an关系是:a1=a,a2=aq,a3=aq2,……,an=aqn-1。

例1:已知数列{ 179,47,11.75 }是等比数列,求该数列的公比q和前n项和Sn。

解:根据等比数列的递推公式有:179=a1,47=aq,11.75=aq2,由此可以求出q=3,a1=179。

综上所述,本题的等比数列表示为:179,47,11.75,……,an=179*3n-1。

前n项和Sn=a1(1-qn)/(1-q),即Sn=(179*3n-1 -179)/(3-1),根据公式可得Sn=179*3n-2。

例2:已知数列{ 17,-51,153,-459 }是等比数列,求该数列的通项公式和前n项和Sn。

解:根据等比数列的递推公式有:17=a1,-51=aq,153=aq2,-459=aq3,由此可以求出q=-3,a1=17。

综上所述,本题的等比数列表示为:17,-51,153,-459,…,an=17*(-3)n-1。

前n项和Sn=a1(1-qn)/(1-q),即Sn=(17*(-3)n-1 -17)/(3+1),根据公式可得Sn=17*(-3)n-2。

等比数列的运用十分广泛,它在统计学、生物学、经济学等多个领域都有着重要的应用。

在医药学中,等比数列可以用来评估药物的潜在毒性。

在经济学中,等比数列可以用来对资源的开采和消耗进行预测。

了解了等比数列的公式和通用方程,我们将通过一些介绍性的例题来深入学习它。

例3:若等比数列{ 64,16,4,1 }的公比为1/4,求该数列的通项公式和前n项和Sn。

等比数列公式例题

等比数列公式例题

等比数列公式例题在数学中,等比数列是指由数字按照恒定的比例连续变化的序列。

一般来讲,它以比例尺r被定义为:a,ar,ar2,ar3,ar4,……,arn,其中a为等比数列的第一个数,而rn则是等比数列中的第n个数。

在数学中,等比数列有着广泛的应用,下面就给出一些常见的等比数列公式例题,以供参考。

1、求等比数列前n项和设等比数列为:a,ar,ar2,ar3,ar4,……,arn,其中a为等比数列的第一个数,而rn则是等比数列中的第n个数,则等比数列的前n项和公式如下:Sn=a(1-rn)/(1-r)其中,Sn表示等比数列前n项和,a表示等比数列的第一项,而rn则表示等比数列的第n项。

2、求等比数列前n项积设等比数列为:a,ar,ar2,ar3,ar4,……,arn,其中a为等比数列的第一个数,而rn则是等比数列中的第n个数,则等比数列的前n项积公式如下:Pn=anrn-1其中,Pn表示等比数列的前n项积,a表示等比数列的第一项,而rn则表示等比数列的第n项。

3、求等比数列第n项设等比数列为:a,ar,ar2,ar3,ar4,……,arn,其中a为等比数列的第一个数,而rn则是等比数列中的第n个数,则等比数列第n项公式如下:an=ar(n-1)其中,an表示等比数列第n项,a表示等比数列的第一项,而rn则表示等比数列的第n-1项。

4、求等比数列的公比设等比数列为:a,ar,ar2,ar3,ar4,……,arn,其中a为等比数列的第一个数,而rn则是等比数列中的第n个数,则等比数列的公比公式如下:r=ar/a其中,r表示等比数列的公比,a表示等比数列的第一项,而rn 表示等比数列的第n项。

综上所述,等比数列一般可以用以上几种公式来求解,即:前n 项和公式、前n项积公式、等比数列第n项公式以及等比数列的公比公式,利用这些公式可以很容易地解决一些关于等比数列的问题。

下面就给出两个关于等比数列的实例计算,以供参考:例1:已知等比数列:2,4,8,16,…,求前5项和解:设等比数列前5项和为S5,则有:a=2,r=4/2=2根据等比数列前n项和公式:S5=a(1-rn)/(1-r)=2(1-25)/(1-2)=2(1-32)=2(-31)=-62即,等比数列前5项和为-62。

等差数列等比数列综合经典例题

等差数列等比数列综合经典例题

以下是等差数列和等比数列的经典例题:
等差数列求和问题:已知一个等差数列的首项为a1,公差为d,第n项为an,求前n项和Sn。

解法:根据等差数列的通项公式an = a1 + (n-1)d,得到Sn = (a1+an)n/2 = n(a1+an)/2 = n(a1+a1+(n-1)d)/2。

将其化简可得Sn = n(a1+an)/2 = n(a1+a1+(n-1)d)/2 = (n/2)(a1+an) = (n/2)(a1+a1+(n-1)d),其中a1和an可以根据公式计算出来,从而求得Sn。

等比数列求和问题:已知一个等比数列的首项为a1,公比为q,第n项为an,求前n项和Sn。

解法:根据等比数列的通项公式an = a1q^(n-1),得到Sn = a1(1-q^n)/(1-q)。

将其化简可得Sn = a1*(1-q^n)/(1-q) = a1*(1-q)*(1+q+q^2+...+q^(n-1))/(1-q)。

由于1+q+q^2+...+q^(n-1)是一个等比数列的前n项和,因此可以用等比数列求和公式S=q^n-1/(q-1)求出,将其代入上式,就可以得到Sn的表达式。

这些例题是等差数列和等比数列求和问题中比较经典的例子,掌握了这些例题的解法,就能够比较顺利地解决一类问题。

在实际应用中,还会有更加复杂的情况,需要根据具体的条件设计相应的求和方法。

等比数列经典例题百度文库

等比数列经典例题百度文库

一、等比数列选择题1.一个蜂巢有1只蜜蜂,第一天,它飞出去找回了5个伙伴;第二天,6只蜜蜂飞出去,各自找回了5个伙伴……如果这个找伙伴的过程继续下去,第六天所有的蜜蜂都归巢后,蜂巢中一共有( )只蜜蜂. A .55989B .46656C .216D .362.已知各项均为正数的等比数列{}n a ,若543264328a a a a +--=,则7696a a +的最小值为( ) A .12B .18C .24D .323.已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,且a 1,a 3,a 4成等比数列,则S n 取最大值时n 的值为( ) A .4B .5C .4或5D .5或64.已知正项等比数列{}n a 满足112a =,2432a a a =+,又n S 为数列{}n a 的前n 项和,则5S =( )A .312或112B .312 C .15D .65.若1,a ,4成等比数列,则a =( ) A .1B .2±C .2D .2-6.已知{}n a 是正项等比数列且1a ,312a ,22a 成等差数列,则91078a a a a +=+( ) A1B1C.3-D.3+7.已知数列{}n a 满足:11a =,*1()2nn n a a n N a +=∈+.则 10a =( ) A .11021B .11022 C .11023D .110248.在3和81之间插入2个数,使这4个数成等比数列,则公比q 为( ) A .2±B .2C .3±D .39.已知正项等比数列{}n a 的公比不为1,n T 为其前n 项积,若20172021T T =,则20202021ln ln a a =( ) A .1:3B .3:1C .3:5D .5:310.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1352a a +=,2454a a +=,则n n S =a ( )A .14n -B .41n -C .12n -D .21n -11.题目文件丢失!12.明代数学家程大位编著的《算法统宗》是中国数学史上的一座丰碑.其中有一段著述“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一”.注:“倍加增”意为“从塔顶到塔底,相比于上一层,每一层灯的盏数成倍增加”,则该塔正中间一层的灯的盏数为( )A .3B .12C .24D .4813.已知数列{}n a ,{}n b 满足12a =,10.2b =,111233n n n a b a ++=+,11344n n n b a b +=+,则使0.01n n a b -<成立的最小正整数n 为( ) A .5B .7C .9D .1114.已知数列{}n a 为等比数列,12a =,且53a a =,则10a 的值为( ) A .1或1-B .1C .2或2-D .215.等比数列{}n a 中,1234a a a ++=,4568a a a ++=,则789a a a ++等于( ) A .16B .32C .64D .12816.已知等比数列{}n a 中,17a =,435a a a =,则7a =( ) A .19B .17C .13D .717.古代数学名著《九章算术》有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”意思是:一女子善于织布,每天织的布是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问该女子每天分别织布多少?由此条件,若织布的总尺数不少于20尺,该女子需要的天数至少为 ( ) A .6B .7C .8D .918.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若425S S =,则等比数列{}n a 的公比为( ) A .2B .1或2C .-2或2D .-2或1或219.已知数列{}n a 是等比数列,n S 为其前n 项和,若364,12S S ==,则12S =( ) A .50B .60C .70D .8020.等比数列{}n a 的前n 项积为n T ,且满足11a >,10210310a a ->,102103101a a -<-,则使得1n T >成立的最大自然数n 的值为( )A .102B .203C .204D .205二、多选题21.题目文件丢失!22.设()f x 是定义在R 上恒不为零的函数,对任意实数x 、y ,都有()()()f x y f x f y +=,若112a =,()()*n a f n n N =∈,数列{}n a 的前n 项和n S 组成数列{}n S ,则有( ) A .数列{}n S 递增,且1n S < B .数列{}n S 递减,最小值为12C .数列{}n S 递增,最小值为12D .数列{}n S 递减,最大值为123.计算机病毒危害很大,一直是计算机学家研究的对象.当计算机内某文件被病毒感染后,该病毒文件就不断地感染其他未被感染文件.计算机学家们研究的一个数字为计算机病毒传染指数0,C 即一个病毒文件在一分钟内平均所传染的文件数,某计算机病毒的传染指数02,C =若一台计算机有510个可能被感染的文件,如果该台计算机有一半以上文件被感染,则该计算机将处于瘫疾状态.该计算机现只有一个病毒文件,如果未经防毒和杀毒处理,则下列说法中正确的是( )A .在第3分钟内,该计算机新感染了18个文件B .经过5分钟,该计算机共有243个病毒文件C .10分钟后,该计算机处于瘫痪状态D .该计算机瘫痪前,每分钟内新被感染的文件数成公比为2的等比数列 24.已知数列{}n a 是等比数列,则下列结论中正确的是( ) A .数列2{}n a 是等比数列 B .若4123,27,a a ==则89a =± C .若123,a a a <<则数列{}n a 是递增数列 D .若数列{}n a 的前n 和13,n n S r -=+则r =-1 25.已知集合{}*21,A x x n n N==-∈,{}*2,nB x x n N ==∈将AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得112n n S a +>成立的n 的可能取值为( ) A .25B .26C .27D .2826.数列{}n a 对任意的正整数n 均有212n n n a a a ++=,若22a =,48a =,则10S 的可能值为( ) A .1023B .341C .1024D .34227.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.则下列说法正确的是( )A .此人第六天只走了5里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多6里C .此人第二天走的路程比全程的14还多1.5里 D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍28.已知数列{}n a 前n 项和为n S .且1a p =,122(2)n n S S p n --=≥(p 为非零常数)测下列结论中正确的是( ) A .数列{}n a 为等比数列 B .1p =时,41516S =C .当12p =时,()*,m n m n a a a m n N +⋅=∈ D .3856a a a a +=+ 29.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并满足条件1201920201,1a a a >>,20192020101a a -<-,下列结论正确的是( )A .S 2019<S 2020B .2019202010a a -<C .T 2020是数列{}n T 中的最大值D .数列{}n T 无最大值30.将2n 个数排成n 行n 列的一个数阵,如下图:111213212223231323331312n n n n n n nna a a a a a a a a a a a a a a a ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中0m >).已知112a =,13611a a =+,记这2n 个数的和为S .下列结论正确的有( )A .3m =B .767173a =⨯C .1(31)3j ij a i -=-⨯D .()1(31)314n S n n =+- 31.定义在()(),00,-∞⋃+∞上的函数()f x ,如果对于任意给定的等比数列{}n a ,数列(){}nf a 仍是等比数列,则称()f x 为“保等比数列函数”.现有定义在()(),00,-∞⋃+∞上的四个函数中,是“保等比数列函数”的为( )A .()2f x x =B .()2xf x =C .()f x =D .()ln f x x =32.已知数列{a n }为等差数列,首项为1,公差为2,数列{b n }为等比数列,首项为1,公比为2,设n n b c a =,T n 为数列{c n }的前n 项和,则当T n <2019时,n 的取值可以是下面选项中的( ) A .8B .9C .10D .1133.关于等差数列和等比数列,下列四个选项中不正确的有( )A .若数列{}n a 的前n 项和2(n S an bn c a =++,b ,c 为常数)则数列{}n a 为等差数列B .若数列{}n a 的前n 项和122n n S +=-,则数列{}n a 为等差数列C .数列{}n a 是等差数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯仍为等差数列D .数列{}n a 是等比数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯仍为等比数列;34.已知等差数列{}n a 的首项为1,公差4d =,前n 项和为n S ,则下列结论成立的有( )A .数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为100B .若1,a 3,a m a 成等比数列,则21m =C .若111625ni i i a a =+>∑,则n 的最小值为6 D .若210m n a a a a +=+,则116m n+的最小值为251235.对于数列{}n a ,若存在正整数()2k k ≥,使得1k k a a -<,1k k a a +<,则称k a 是数列{}n a 的“谷值”,k 是数列{}n a 的“谷值点”,在数列{}n a 中,若98n a n n =+-,下面哪些数不能作为数列{}n a 的“谷值点”?( ) A .3B .2C .7D .5【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等比数列选择题 1.B 【分析】第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ,则数列{}n a 成等比数列.根据等比数列的通项公式,可以算出第6天所有的蜜蜂都归巢后的蜜蜂数量. 【详解】设第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ,根据题意得 数列{}n a 成等比数列,它的首项为6,公比6q =所以{}n a 的通项公式:1666n n n a -=⨯=到第6天,所有的蜜蜂都归巢后, 蜂巢中一共有66646656a =只蜜蜂. 故选:B . 2.C 【分析】将已知条件整理为()()22121328a q q q -+=,可得()22183221q q a q +=-,进而可得()4427612249633221q a a a q q q q +=+=-,分子分母同时除以4q ,利用二次函数的性质即可求出最值. 【详解】因为{}n a 是等比数列,543264328a a a a +--=,所以432111164328a q a q a q a q +--=,()()2221232328a q q q q q ⎡⎤+-+=⎣⎦, 即()()22121328a q q q -+=,所以()22183221q q a q +=-,()()465424761111221248242496963323212121q a a a q a q a q q q a q q a q q q +=+=+=⨯==---, 令210t q =>,则()222421211t t t q q-=-=--+, 所以211t q==,即1q =时2421q q -最大为1,此时242421q q -最小为24, 所以7696a a +的最小值为24, 故选:C 【点睛】易错点睛:本题主要考查函数与数列的综合问题,属于难题.解决该问题应该注意的事项: (1)数列是一类特殊的函数,它的图象是一群孤立的点;(2)转化以函数为背景的条件时,应该注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是很容易被忽视的问题;(3)利用函数的方法研究数列中的相关问题时,应准确构造相应的函数,注意数列中相关限制条件的转化. 3.C【分析】由等比数列的性质及等差数列的通项公式可得公差12d =-,再由等差数列的前n 项和公式即可得解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为,0d d ≠,134,,a a a 成等比数列,2314a a a ∴=即2(22)2(23)d d +=+,则12d =-,()()211119812244216n n n n n S a n d n n --⎛⎫∴=+=-=--+ ⎪⎝⎭,所以当4n =或5时,n S 取得最大值. 故选:C. 4.B 【分析】由等比中项的性质可求出3a ,即可求出公比,代入等比数列求和公式即可求解. 【详解】正项等比数列{}n a 中,2432a a a =+,2332a a ∴=+,解得32a =或31a =-(舍去) 又112a =, 2314a q a ∴==, 解得2q,5151(132)(1)312112a q S q --∴===--,故选:B 5.B 【分析】根据等比中项性质可得24a =,直接求解即可. 【详解】由等比中项性质可得:2144a =⨯=,所以2a =±, 故选:B6.D 【分析】 根据1a ,312a ,22a 成等差数列可得3121222a a a ⨯=+,转化为关于1a 和q 的方程,求出q 的值,将91078a a a a ++化简即可求解.【详解】因为{}n a 是正项等比数列且1a ,312a ,22a 成等差数列, 所以3121222a a a ⨯=+,即21112a q a a q =+,所以2210q q --=,解得:1q =+1q =(222291078787813a a a q a q q a a a a ++====+++,故选:D 7.C 【分析】根据数列的递推关系,利用取倒数法进行转化得1121n na a +=+ ,构造11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,求解出通项,进而求出10a . 【详解】 因为12n n n a a a +=+,所以两边取倒数得12121n n n n a a a a ++==+,则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 所以数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,则11111122n nn a a -⎛⎫+=+⋅= ⎪⎝⎭,所以121n n a =-,故101011211023a ==-. 故选:C 【点睛】方法点睛:对于形如()11n n a pa q p +=+≠型,通常可构造等比数列{}n a x +(其中1qx p =-)来进行求解. 8.D 【分析】根据等比数列定义知3813q =,解得答案.【详解】4个数成等比数列,则3813q =,故3q =.故选:D. 9.A 【分析】由20172021T T =得20182019202020211a a a a =,由等比数列性质得20182021201920201a a a a ==,这样可把2020a 和2021a 用q 表示出来后,可求得20202021ln ln a a . 【详解】{}n a 是正项等比数列,0n a >,0n T ≠,*n N ∈,所以由2017202120172018201920202021T T T a a a a ==⋅,得20182019202020211a a a a =, 所以20182021201920201a a a a ==,设{}n a 公比为q ,1q ≠,22021201820213()1a a a q ==,2202020192020()1a a a q==,即322021a q =,122020a q =,所以1220203202121ln ln ln 123ln 3ln ln 2qa q a q q ===. 故选:A . 【点睛】本题考查等比数列的性质,解题关键是利用等比数列性质化简已知条件,然后用公比q 表示出相应的项后可得结论. 10.D 【分析】根据题中条件,先求出等比数列的公比,再由等比数列的求和公式与通项公式,即可求出结果. 【详解】因为等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1352a a +=,2454a a +=,所以2413514522q a a a a =++==, 因此()()111111111221112n nnn n n n n na q S q q a a q q q ---⎛⎫- ⎪--⎝⎭====--⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故选:D.11.无12.C 【分析】题意说明从塔顶到塔底,每层的灯盏数构成公比为2的等比数列,设塔顶灯盏数为1a ,由系数前n 项和公式求得1a ,再由通项公式计算出中间项. 【详解】根据题意,可知从塔顶到塔底,每层的灯盏数构成公比为2的等比数列,设塔顶灯盏数为1a ,则有()7171238112a S ⋅-==-,解得13a =,中间层灯盏数34124a a q ==,故选:C. 13.C 【分析】令n n n c a b =-,由111233n n n a b a ++=+,11344n n n b a b +=+可知数列{}n c 是首项为1.8,公比为12的等比数列,即11.812n n c -⎛⎫ ⎪⎝⎭=⨯,则110.0121.8n -⎛⎫< ⎪⎝⎭⨯,解不等式可得n 的最小值. 【详解】令n n n c a b =-,则11120.2 1.8c a b =-=-=111113131344444121233343n n n n n n n n n n nn c a b a b a b b a a a b ++++⎛⎫=-=+--=+-- ⎪⎝+⎭111222n n n a b c -== 所以数列{}n c 是首项为1.8,公比为12的等比数列,所以11.812n n c -⎛⎫ ⎪⎝⎭=⨯由0.01n n a b -<,即110.0121.8n -⎛⎫< ⎪⎝⎭⨯,整理得12180n ->由72128=,82256=,所以18n -=,即9n =故选:C. 【点睛】本题考查了等比数列及等比数列的通项公式,解题的关键是根据已知的数列递推关系式,利用等比数列的定义,得到数列{}n c 为等比数列,考查了学生的分析问题能力能力与运算求解能力,属于中档题. 14.C 【分析】根据等比数列的通项公式,由题中条件,求出公比,进而可得出结果. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,因为12a =,且53a a =,所以21q =,解得1q =±, 所以91012a a q ==±.故选:C. 15.A 【分析】由()4633512a a a a a a q +++=+,求得3q ,再由()37s 94s 6a a a a a a q ++=++求解.【详解】1234a a a ++=,4568a a a ++=.∴32q =,∴()378945616a a a a a a q ++=++=.故选:A 16.B 【分析】根据等比中项的性质可求得4a 的值,再由2174a a a =可求得7a 的值. 【详解】在等比数列{}n a 中,对任意的n *∈N ,0n a ≠,由等比中项的性质可得24354a a a a ==,解得41a =, 17a =,21741a a a ==,因此,717a =. 故选:B. 17.B 【分析】设女子第一天织布1a 尺,则数列{}n a 是公比为2的等比数列,由题意得515(12)512a S -==-,解得1531a =,由此能求出该女子所需的天数至少为7天. 【详解】设女子第一天织布1a 尺,则数列{}n a 是公比为2的等比数列,由题意得515(12)512a S -==-,解得1531a =, 5(12)312012n n S -∴=-,解得2125n . 因为6264=,72128=∴该女子所需的天数至少为7天.故选:B 18.C 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,由等比数列的前n 项和公式运算即可得解. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q , 当1q =时,4121422S a S a ==,不合题意; 当1q ≠时,()()41424222111115111a q S q q q S qa q q---===+=---,解得2q =±. 故选:C. 19.B 【分析】由等比数列前n 项和的性质即可求得12S . 【详解】 解:数列{}n a 是等比数列,3S ∴,63S S -,96S S -,129S S -也成等比数列,即4,8,96S S -,129S S -也成等比数列, 易知公比2q,9616S S ∴-=,12932S S -=,121299663332168460S S S S S S S S =-+-+-+=+++=.故选:B. 20.C 【分析】由题意可得1021031a a >,1021031,1a a ><,利用等比数列的性质即可求解. 【详解】由10210310a a ->,即1021031a a >,则有21021a q ⨯>,即0q >。

等比数列(教案+例题+习题)

等比数列(教案+例题+习题)

二、等比数列1.等比数列的判断方法:定义法1(n na q q a +=为常数),其中0,0n q a ≠≠或11n n nn a aa a +-=(2)n ≥。

例1.“公差为0的等差数列是等比数列”;“公比为21的等比数列一定是递减数列”;“a,b,c 三数成等比数列的充要条件是b 2=ac ”;“a,b,c 三数成等差数列的充要条件是2b=a+c ”,以上四个命题中,正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个(1)一个等比数列{n a }共有21n +项,奇数项之积为100,偶数项之积为120,则1n a +为____;(2)数列{}n a 中,n S =41n a -+1 (2n ≥)且1a =1,若n n n a a b 21-=+ ,求证:数列{n b }是等比数列。

2.等比数列的通项:11n n a a q -=或n m n m a a q -=。

3.等比数列的前n 和:当1q =时,1n S na =;当1q ≠时,1(1)1n n a q S q-=-11n a a qq -=-。

例2.一个等比数列有三项,如果把第二项加上4,那么所得的三项就成为等差数列,如果再把这个等差数列的第三项加上32,那么所得的三项又成为等比数列,求原来的等比数列。

(1)设等比数列{}n a 中,166n a a +=,21128n a a -=,前n 项和n S =126,求n 和公比q .(2)等比数列中,q =2,S 99=77,求9963a a a +++ ;(3))(1010∑∑==n nk k nC的值为__________;特别提醒:等比数列前n 项和公式有两种形式,为此在求等比数列前n 项和时,首先要判断公比q 是否为1,再由q 的情况选择求和公式的形式,当不能判断公比q 是否为1时,要对q 分1q =和1q ≠两种情形讨论求解。

4.等比中项:若,,a A b 成等比数列,那么A 叫做a 与b 的等比中项。

等比数列经典例题 百度文库

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一、等比数列选择题1.已知等比数列{}n a 的前5项积为32,112a <<,则35124a a a ++的取值范围为( ) A .73,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .()3,+∞C .73,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .[)3,+∞2.设{a n }是等比数列,若a 1 + a 2 + a 3 =1,a 2 + a 3 + a 4 =2,则 a 6 + a 7 + a 8 =( ) A .6B .16C .32D .643.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=7,S 6=63,则数列{na n }的前n 项和为( )A .-3+(n +1)×2nB .3+(n +1)×2nC .1+(n +1)×2nD .1+(n -1)×2n4.在等比数列{}n a 中,132a =,44a =.记12(1,2,)n n T a a a n ==……,则数列{}n T ( )A .有最大项,有最小项B .有最大项,无最小项C .无最大项,有最小项D .无最大项,无最小项5.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若213a a =,且数列{}13n S a -也为等比数列,则n a 的表达式为( )A .12nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .112n n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭C .23nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .123n n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭6.已知各项均为正数的等比数列{}n a 的前4项和为30,且53134a a a =+,则3a =( ) A .2B .4C .8D .167.设a ,0b ≠,数列{}n a 的前n 项和(21)[(2)22]n nn S a b n =---⨯+,*n N ∈,则存在数列{}n b 和{}n c 使得( )A .n n n a b c =+,其中{}n b 和{}n c 都为等比数列B .n n n a b c =+,其中{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列C .·n n n a b c =,其中{}n b 和{}n c 都为等比数列 D .·n n n a b c =,其中{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列 8.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1352a a +=,2454a a +=,则n n S =a ( ) A .14n - B .41n - C .12n -D .21n -9.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,公比为q ,11a >,676712a a a a +>+>,记{}n a 的前n 项积为nT,则下列选项错误的是( )A .01q <<B .61a >C .121T >D .131T >10.已知等比数列{}n a 中,n S 是其前n 项和,且5312a a a +=,则42S S =( ) A .76B .32C .2132D .1411.若数列{}n a 是等比数列,且17138a a a =,则311a a =( ) A .1B .2C .4D .812.在数列{}n a 中,12a =,121n n a a +=-,若513n a >,则n 的最小值是( ) A .9B .10C .11D .1213.已知q 为等比数列{}n a 的公比,且1212a a =-,314a =,则q =( ) A .1- B .4C .12-D .12±14.正项等比数列{}n a 满足:241a a =,313S =,则其公比是( ) A .14B .1C .12D .1315.已知数列{}n a 为等比数列,12a =,且53a a =,则10a 的值为( ) A .1或1-B .1C .2或2-D .216.等比数列{}n a 中,1234a a a ++=,4568a a a ++=,则789a a a ++等于( ) A .16B .32C .64D .12817.若一个数列的第m 项等于这个数列的前m 项的乘积,则称该数列为“m 积列”.若各项均为正数的等比数列{a n }是一个“2022积数列”,且a 1>1,则当其前n 项的乘积取最大值时,n 的最大值为( ) A .1009B .1010C .1011D .202018.已知1,a 1,a 2,9四个实数成等差数列,1,b 1,b 2,b 3,9五个数成等比数列,则b 2(a 2﹣a 1)等于( ) A .8B .﹣8C .±8D .9819.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若23S =,415S =,则6S =( ) A .31B .32C .63D .6420.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( )A .681a a >B .01q <<C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为7T二、多选题21.题目文件丢失! 22.题目文件丢失!23.在数列{}n a 中,如果对任意*n N ∈都有211n n n na a k a a +++-=-(k 为常数),则称{}n a 为等差比数列,k 称为公差比.下列说法正确的是( ) A .等差数列一定是等差比数列 B .等差比数列的公差比一定不为0C .若32nn a =-+,则数列{}n a 是等差比数列D .若等比数列是等差比数列,则其公比等于公差比 24.对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( ) A .1a ,3a ,5a 成等比数列 B .2a ,3a ,6a 成等比数列 C .2a ,4a ,8a 成等比数列D .3a ,6a ,9a 成等比数列25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=,下列命题中正确的是( )A .1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列B .13n S n=C .13(1)n a n n =--D .{}3n S 是等比数列26.已知等比数列{}n a 中,满足11a =,2q ,n S 是{}n a 的前n 项和,则下列说法正确的是( )A .数列{}2n a 是等比数列B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列 C .数列{}2log n a 是等差数列 D .数列{}n a 中,10S ,20S ,30S 仍成等比数列27.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关.则下列说法正确的是( ) A .此人第三天走了二十四里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里C .此人第二天走的路程占全程的14D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍28.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11a =,()*12n n a S n N +=∈,则有( ) A .13n n S -= B .{}n S 为等比数列 C .123n n a -=⋅D .21,1,23,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩29.已知等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和0n S >,设2132n n n b a a ++=-,记{}n b 的前n 项和为n T ,则下列判断正确的是( ) A .若1q =,则n n T S = B .若2q >,则n n T S > C .若14q =-,则n n T S > D .若34q =-,则n n T S > 30.数列{}n a 是首项为1的正项数列,123n n a a +=+,n S 是数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .313a = B .数列{}3n a +是等比数列C .43n a n =-D .122n n S n +=--31.设数列{}n x ,若存在常数a ,对任意正数r ,总存在正整数N ,当n N ≥,有n x a r -<,则数列{}n x 为收敛数列.下列关于收敛数列正确的有( )A .等差数列不可能是收敛数列B .若等比数列{}n x 是收敛数列,则公比(]1,1q ∈-C .若数列{}n x 满足sin cos 22n x n n ππ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则{}n x 是收敛数列 D .设公差不为0的等差数列{}n x 的前n 项和为()0n n S S ≠,则数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭一定是收敛数列32.已知正项等比数列{}n a 满足12a =,4232a a a =+,若设其公比为q ,前n 项和为n S ,则( )A .2qB .2nn a = C .102047S = D .12n n n a a a +++<33.等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,当首项1a 和d 变化时,3813++a a a 是一个定值,则下列各数也为定值的有( ) A .7aB .8aC .15SD .16S34.对于数列{}n a ,若存在数列{}n b 满足1n n nb a a =-(*n ∈N ),则称数列{}n b 是{}n a 的“倒差数列”,下列关于“倒差数列”描述正确的是( ) A .若数列{}n a 是单增数列,但其“倒差数列”不一定是单增数列;B .若31n a n =-,则其“倒差数列”有最大值;C .若31n a n =-,则其“倒差数列”有最小值;D .若112nn a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,则其“倒差数列”有最大值. 35.将n 2个数排成n 行n 列的一个数阵,如图:该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中m >0).已知a 11=2,a 13=a 61+1,记这n 2个数的和为S .下列结论正确的有( )A .m =3B .767173a =⨯C .()1313j ij a i -=-⨯D .()()131314n S n n =+-【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等比数列选择题 1.C 【分析】由等比数列性质求得3a ,把35124a a a ++表示为1a 的函数,由函数单调性得取值范围. 【详解】因为等比数列{}n a 的前5项积为32,所以5332a =,解得32a =,则235114a a a a ==,35124a a a ++ 1111a a =++,易知函数()1f x x x=+在()1,2上单调递增,所以35173,242a a a ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭, 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列的性质,解题关键是选定一个参数作为变量,把待求值的表示为变量的函数,然后由函数的性质求解.本题蝇利用等比数列性质求得32a =,选1a 为参数. 2.C 【分析】根据等比数列的通项公式求出公比2q ,再根据等比数列的通项公式可求得结果.【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则234123()2a a a a a a q ++=++=,又1231a a a ++=,所以2q,所以55678123()1232a a a a a a q ++=++⋅=⨯=.故选:C . 3.D 【分析】利用已知条件列出方程组求解即可得1,a q ,求出数列{a n }的通项公式,再利用错位相减法求和即可. 【详解】设等比数列{a n }的公比为q ,易知q ≠1,所以由题设得()()3136161711631a q S q a q S q ⎧-⎪==-⎪⎨-⎪==⎪-⎩, 两式相除得1+q 3=9,解得q =2, 进而可得a 1=1, 所以a n =a 1q n -1=2n -1, 所以na n =n ×2n -1.设数列{na n }的前n 项和为T n , 则T n =1×20+2×21+3×22+…+n ×2n -1, 2T n =1×21+2×22+3×23+…+n ×2n ,两式作差得-T n =1+2+22+…+2n -1-n ×2n=1212n---n ×2n =-1+(1-n )×2n , 故T n =1+(n -1)×2n . 故选:D. 【点睛】本题主要考查了求等比数列的通项公式问题以及利用错位相减法求和的问题.属于较易题. 4.B 【分析】首先求得数列的通项公式,再运用等差数列的求和公式求得n T ,根据二次函数的性质的指数函数的性质可得选项.【详解】设等比数列{}n a 为q ,则等比数列的公比414141328a q a -===,所以12q =, 则其通项公式为:116113222n n n n a a q ---⎛⎫=⋅=⨯= ⎪⎝⎭,所以()()5611542212622222nn +n n n n n T a aa ---==⨯==,令()11t n n =-,所以当5n =或6时,t 有最大值,无最小值,所以n T 有最大项,无最小项. 故选:B. . 5.D 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,111133(3)n S a na a n a -=-=-,该式可以为0,不是等比数列,当1q ≠时,11113311n n a aS a q a q q-=-⋅+---,若是等比数列,则11301a a q -=-,可得23q =,利用213a a =,可以求得1a 的值,进而可得n a 的表达式 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q当1q =时,1n S na =,所以111133(3)n S a na a n a -=-=-, 当3n =时,上式为0,所以{}13n S a -不是等比数列. 当1q ≠时,()1111111n nn a q a aq S qq q-==-⋅+---, 所以11113311n n a aS a q a q q-=-⋅+---, 要使数列{}13n S a -为等比数列,则需11301a a q -=-,解得23q =. 213a a =,2123a ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,故21111222333n n n n a a q -+-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅=⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是熟记等比数列的前n 项和公式,等比数列通项公式的一般形式,由此若11113311n n a a S a q a q q -=-⋅+---是等比数列,则11301aa q-=-,即可求得q 的值,通项即可求出. 6.C 【分析】根据等比数列的通项公式将53134a a a =+化为用基本量1,a q 来表示,解出q ,然后再由前4项和为30求出1a ,再根据通项公式即可求出3a . 【详解】设正数的等比数列{}n a 的公比为()0q q >,因为53134a a a =+,所以4211134a q a q a =+,则42340q q --=,解得24q =或21q =-(舍),所以2q,又等比数列{}n a 的前4项和为30,所以23111130a a q a q a q +++=,解得12a =, ∴2318a a q ==.故选:C . 7.D 【分析】由题设求出数列{}n a 的通项公式,再根据等差数列与等比数列的通项公式的特征,逐项判断,即可得出正确选项. 【详解】 解:(21)[(2)22](2)2(2)n n n n S a b n a b bn a b =---⨯+=+-⋅-+,∴当1n =时,有110S a a ==≠;当2n ≥时,有11()2n n n n a S S a bn b --=-=-+⋅, 又当1n =时,01()2a a b b a =-+⋅=也适合上式,1()2n n a a bn b -∴=-+⋅,令n b a b bn =+-,12n n c -=,则数列{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列,故n n n a b c =,其中数列{}n b 为等差数列,{}n c 为等比数列;故C 错,D 正确;因为11()22n n n a a b bn --+=-⋅⋅,0b ≠,所以{}12n bn -⋅即不是等差数列,也不是等比数列,故AB 错. 故选:D. 【点睛】 方法点睛:由数列前n 项和求通项公式时,一般根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解,考查学生的计算能力. 8.D 【分析】根据题中条件,先求出等比数列的公比,再由等比数列的求和公式与通项公式,即可求出结果. 【详解】因为等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1352a a +=,2454a a +=,所以2413514522q a a a a =++==, 因此()()111111111221112n nnn n n n n na q S q q a a q q q ---⎛⎫- ⎪--⎝⎭====--⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故选:D. 9.D 【分析】等比数列{}n a 的各项均为正数,11a >,676712a a a a +>+>,可得67(1)(1)0a a --<,因此61a >,71a <,01q <<.进而判断出结论. 【详解】 解:等比数列{}n a 的各项均为正数,11a >,676712a a a a +>+>,67(1)(1)0a a ∴--<,11a >,若61a <,则一定有71a <,不符合由题意得61a >,71a <,01q ∴<<,故A 、B 正确. 6712a a +>,671a a ∴>,6121231267()1T a a a a a a =⋯=>,故C 正确,131371T a =<,故D 错误,∴满足1n T >的最大正整数n 的值为12.故选:D . 10.B 【分析】由5312a a a +=,解得q ,然后由414242212(1)111(1)11a q S q q q a q S qq---===+---求解.【详解】在等比数列{}n a 中,5312a a a +=, 所以421112a q a q a +=,即42210q q +-=, 解得212q =所以414242212(1)1311(1)121a q S q q q a q S q q---===+=---, 故选:B 【点睛】本题主要考查等比数列通项公式和前n 项和公式的基本运算,属于基础题, 11.C 【分析】根据等比数列的性质,由题中条件,求出72a =,即可得出结果. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,由17138a a a =,得378a =,所以72a =,因此231174a a a ==.故选:C. 12.C 【分析】根据递推关系可得数列{}1n a -是以1为首项,2为公比的等比数列,利用等比数列的通项公式可得121n n a -=+,即求.【详解】因为121n n a a +=-,所以()1121n n a a +-=-,即1121n n a a +-=-, 所以数列{}1n a -是以1为首项,2为公比的等比数列.则112n n a --=,即121n n a -=+.因为513n a >,所以121513n -+>,所以12512n ->,所以10n >. 故选:C 13.C 【分析】利用等比通项公式直接代入计算,即可得答案; 【详解】()211142211111122211121644a a q a qqqqa q a q⎧⎧=-=--⎪⎪⎪⎪⇒⇒=⇒=-⎨⎨⎪⎪=⋅=⎪⎪⎩⎩,故选:C.14.D【分析】根据241a a=,由2243a a a=,解得31a=,再根据313S=求解.【详解】因为正项等比数列{}n a满足241a a=,由于2243a a a=,所以231a=,31a=,211a q=.因为313S=,所以1q≠.由()()31231111a qS a q qq-==++-得22131q q q=++,即21210q q--=,解得13q=,或14q=-(舍去).故选:D15.C【分析】根据等比数列的通项公式,由题中条件,求出公比,进而可得出结果.【详解】设等比数列{}n a的公比为q,因为12a=,且53a a=,所以21q=,解得1q=±,所以91012a a q==±.故选:C.16.A【分析】由()4633512a aa a a a q+++=+,求得3q,再由()37s94s6a a a a a a q++=++求解.【详解】1234a a a++=,4568a a a++=.∴32q=,∴()378945616a a a a a a q ++=++=.故选:A 17.C 【分析】根据数列的新定义,得到122021...1a a a =,再由等比数列的性质得到210111a =,再利用11,01a q ><<求解即可.【详解】根据题意:2022122022...a a a a =, 所以122021...1a a a =,因为{a n }等比数列,设公比为q ,则0q >,所以212021220201011...1a a a a a ====,因为11a >,所以01q <<, 所以1010101110121,1,01a a a >=<<,所以前n 项的乘积取最大值时n 的最大值为1011. 故选:C. 【点睛】关键点睛:本题主要考查数列的新定义以及等比数列的性质,数列的最值问题,解题的关键是根据定义和等比数列性质得出210111a =以及11,01a q ><<进行判断.18.A 【分析】由已知条件求出公差和公比,即可由此求出结果. 【详解】设等差数列的公差为d ,等比数列的公比为q , 则有139d +=,419q ⋅=,解之可得83d =,23q =, ()22218183b a a q ∴-=⨯⨯=.故选:A. 19.C 【分析】根据等比数列前n 项和的性质列方程,解方程求得6S .【详解】因为n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,所以2S ,42S S -,64S S -成等比数列, 所以()()242264S S S S S -=-,即()()62153315-=-S ,解得663S =.故选:C 20.B 【分析】根据11a >,667711,01a a a a -><-,分0q < ,1q ≥,01q <<讨论确定q 的范围,然后再逐项判断. 【详解】若0q <,因为11a >,所以670,0a a <>,则670a a ⋅<与671a a ⋅>矛盾,若1q ≥,因为11a >,所以671,1a a >>,则67101a a ->-,与67101a a -<-矛盾, 所以01q <<,故B 正确;因为67101a a -<-,则6710a a >>>,所以()26870,1a a a =∈,故A 错误; 因为0n a >,01q <<,所以111n n a q a S q q=---单调递增,故C 错误; 因为7n ≥时,()0,1n a ∈,16n ≤≤时,1n a >,所以n T 的最大值为6T ,故D 错误; 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过穷举法确定01q <<.二、多选题 21.无 22.无23.BCD 【分析】考虑常数列可以判定A 错误,利用反证法判定B 正确,代入等差比数列公式判定CD 正确. 【详解】对于数列{}n a ,考虑121,1,1n n n a a a ++===,211n n n na a a a +++--无意义,所以A 选项错误;若等差比数列的公差比为0,212110,0n n n n n na a a a a a +++++---==,则1n n a a +-与题目矛盾,所以B 选项说法正确;若32nn a =-+,2113n n n na a a a +++-=-,数列{}n a 是等差比数列,所以C 选项正确; 若等比数列是等差比数列,则11,1n n q a a q -=≠,()()11211111111111n n nn n n n n n n a q q a a a q a q q a a a q a q a q q +++--+---===---,所以D 选项正确.故选:BCD 【点睛】易错点睛:此题考查等差数列和等比数列相关的新定义问题.解决此类问题应该注意: (1)常数列作为特殊的等差数列公差为0; (2)非零常数列作为特殊等比数列公比为1. 24.AD 【分析】根据等比数列的定义判断. 【详解】设{}n a 的公比是q ,则11n n a a q -=,A .23513a aq a a ==,1a ,3a ,5a 成等比数列,正确; B ,32a q a =,363a q a =,在1q ≠时,两者不相等,错误; C .242a q a =,484a q a =,在21q ≠时,两者不相等,错误; D .36936a a q a a ==,3a ,6a ,9a 成等比数列,正确. 故选:AD . 【点睛】结论点睛:本题考查等比数列的通项公式.数列{}n a 是等比数列,则由数列{}n a 根据一定的规律生成的子数列仍然是等比数列: 如奇数项1357,,,,a a a a 或偶数项246,,,a a a 仍是等比数列,实质上只要123,,,,,n k k k k 是正整数且成等差数列,则123,,,,,n k k k k a a a a 仍是等比数列. 25.ABD 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入已知式,可得{}n S 的递推式,变形后可证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,从而可求得n S ,利用n S 求出n a ,并确定3n S 的表达式,判断D . 【详解】因为1(2)n n n a S S n -=-≥,1130n n n n S S S S ---+=,所以1113n n S S --=,所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,A 正确; 公差为3,又11113S a ==,所以133(1)3n n n S =+-=,13n S n=.B 正确;2n ≥时,由1n n n a S S -=-求得13(1)n a n n =-,但13a =不适合此表达式,因此C 错;由13n S n =得1311333n n n S +==⨯,∴{}3n S 是等比数列,D 正确.故选:ABD . 【点睛】本题考查等差数列的证明与通项公式,考查等比数列的判断,解题关键由1(2)n n n a S S n -=-≥,化已知等式为{}n S 的递推关系,变形后根据定义证明等差数列.26.AC 【分析】 由已知得12n na 可得以2122n n a -=,可判断A ;又1111122n n n a --⎛⎫== ⎪⎝⎭,可判断B ;由122log log 21n n a n -==-,可判断C ;求得10S ,20S ,30S ,可判断D.【详解】等比数列{}n a 中,满足11a =,2q,所以12n n a ,所以2122n n a -=,所以数列{}2n a 是等比数列,故A 正确;又1111122n n n a --⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递减数列,故B 不正确;因为122log log 21n n a n -==-,所以{}2log n a 是等差数列,故C 正确;数列{}n a 中,101010111222S -==--,202021S =-,303021S =-,10S ,20S ,30S 不成等比数列,故D 不正确; 故选:AC . 【点睛】本题综合考查等差、等比数列的定义、通项公式、前n 项和公式,以及数列的单调性的判定,属于中档题. 27.BD 【分析】根据题意,得到此人每天所走路程构成以12为公比的等比数列,记该等比数列为{}n a ,公比为12q =,前n 项和为n S ,根据题意求出首项,再由等比数列的求和公式和通项公式,逐项判断,即可得出结果. 【详解】由题意,此人每天所走路程构成以12为公比的等比数列, 记该等比数列为{}n a ,公比为12q =,前n 项和为n S , 则16611163237813212a S a ⎛⎫- ⎪⎝⎭===-,解得1192a =,所以此人第三天走的路程为23148a a q =⋅=,故A 错;此人第一天走的路程比后五天走的路程多()1611623843786a S a a S --=-=-=里,故B 正确;此人第二天走的路程为213789694.54a a q =⋅=≠=,故C 错; 此人前三天走的路程为31231929648336S a a a =++=++=,后三天走的路程为6337833642S S -=-=,336428=⨯,即前三天路程之和是后三天路程之和的8倍,D 正确; 故选:BD. 【点睛】本题主要考查等比数列的应用,熟记等比数列的通项公式与求和公式即可,属于常考题型. 28.ABD 【分析】根据,n n a S 的关系,求得n a ,结合等比数列的定义,以及已知条件,即可对每个选项进行逐一分析,即可判断选择. 【详解】由题意,数列{}n a 的前n 项和满足()*12n n a S n N +=∈,当2n ≥时,12n n a S -=,两式相减,可得112()2n n n n n a a S S a +-=-=-, 可得13n n a a +=,即13,(2)n na a n +=≥, 又由11a =,当1n =时,211222a S a ===,所以212a a =, 所以数列的通项公式为21,1232n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩;当2n ≥时,11123322n n n n a S --+⋅===,又由1n =时,111S a ==,适合上式,所以数列的{}n a 的前n 项和为13n n S -=;又由11333nn n n S S +-==,所以数列{}n S 为公比为3的等比数列, 综上可得选项,,A B D 是正确的. 故选:ABD. 【点睛】本题考查利用,n n a S 关系求数列的通项公式,以及等比数列的证明和判断,属综合基础题. 29.BD 【分析】先求得q 的取值范围,根据q 的取值范围进行分类讨论,利用差比较法比较出n T 和n S 的大小关系. 【详解】由于{}n a 是等比数列,0n S >,所以110,0a S q =>≠, 当1q =时,10n S na =>,符合题意; 当1q ≠时,()1101n n a q S q-=>-,即101nq q ->-,上式等价于1010n q q ⎧->⎨->⎩①或1010n q q ⎧-<⎨-<⎩②.解②得1q >.解①,由于n 可能是奇数,也可能是偶数,所以()()1,00,1q ∈-.综上所述,q 的取值范围是()()1,00,-+∞.2213322n n n n b a a a q q ++⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以232n n T q q S ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以()2311222n n n n T S S q q S q q ⎛⎫⎛⎫-=⋅--=⋅+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,而0n S >,且()()1,00,q ∈-⋃+∞.所以,当112q -<<-,或2q >时,0n n T S ->,即n n T S >,故BD 选项正确,C 选项错误. 当12(0)2q q -<<≠时,0n n T S -<,即n n T S <. 当12q =-或2q 时,0,n n n n T S T S -==,A 选项错误.综上所述,正确的选项为BD. 故选:BD 【点睛】本小题主要考查等比数列的前n 项和公式,考查差比较法比较大小,考查化归与转化的数学思想方法,考查分类讨论的数学思想方法,属于中档题. 30.AB 【分析】由已知构造出数列{}3n a +是等比数列,可求出数列{}n a 的通项公式以及前n 项和,结合选项逐一判断即可. 【详解】123n n a a +=+,∴()1323n n a a ++=+,∴数列{}3n a +是等比数列又∵11a =,∴()11332n n a a -+=+,∴123n n a +=-,∴313a =,∴()2412323412n n nS n n +-=-=---.故选:AB. 31.BCD 【分析】根据等差数列前n 和公式以及收敛数列的定义可判断A ;根据等比数列的通项公式以及收敛的定义可判断B ;根据收敛的定义可判断C ;根据等差数列前n 和公式以及收敛数列的定义可判断D. 【详解】当0n S >时,取2111222222n d d dd d d S n a n n n a n a ⎛⎫⎛⎫=+-=+-≥+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 为使得1n S r >,所以只需要1122d d n a r+->1112222da ra dr rn N d dr -+-+⇒>==. 对于A ,令1n x =,则存在1a =,使0n x a r -=<,故A 错; 对于B ,11n n x x q-=,若1q >,则对任意正数r ,当11log 1q r n x ⎛⎫+>+ ⎪ ⎪⎝⎭时, 1n x r >+,所以不存在正整数N 使得定义式成立,若1q =,显然符合;若1q =-为摆动数列()111n n x x -=-,只有1x ±两个值,不会收敛于一个值,所以舍去;若()1,1q ∈-,取0a =,1log 11q rN x ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦, 当n N >时,11110n n rx x qx r x --=<=,故B 正确;对于C ,()1sin cos sin 0222n x n n n πππ⎛⎫⎛⎫===⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,符合; 对于D ,()11n x x n d =+-,2122n d d S n x n ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭, 当0d >时,n S 单调递增并且可以取到比1r更大的正数,当n N >=时,110n nr S S -=<,同理0d <,所以D 正确. 故选:BCD 【点睛】关键点点睛:解题的关键是理解收敛数列的定义,借助等差数列前n 和公式以及等比数列的通项公式求解,属于中档题. 32.ABD 【分析】由条件可得32242q q q =+,解出q ,然后依次计算验证每个选项即可.【详解】由题意32242q q q =+,得220q q --=,解得2q(负值舍去),选项A 正确;1222n n n a -=⨯=,选项B 正确;()12212221n n n S +⨯-==--,所以102046S =,选项C 错误;13n n n a a a ++=,而243n n n a a a +=>,选项D 正确.故选:ABD 【点睛】本题考查等比数列的有关计算,考查的是学生对基础知识的掌握情况,属于基础题. 33.BC 【分析】根据等差中项的性质和等差数列的求和公式可得出结果. 【详解】由等差中项的性质可得381383a a a a ++=为定值,则8a 为定值,()11515815152a a S a +==为定值,但()()11616891682a a S a a +==+不是定值.故选:BC. 【点睛】本题考查等差中项的基本性质和等差数列求和公式的应用,考查计算能力,属于基础题. 34.ACD 【分析】根据新定义进行判断. 【详解】A .若数列{}n a 是单增数列,则11111111()(1)n n n n n n n n n n b b a a a a a a a a ------=--+=-+, 虽然有1n n a a ->,但当1110n n a a -+<时,1n n b a -<,因此{}n b 不一定是单增数列,A 正确;B .31n a n =-,则13131n b n n =---,易知{}n b 是递增数列,无最大值,B 错; C .31n a n =-,则13131n b n n =---,易知{}n b 是递增数列,有最小值,最小值为1b ,C 正确;D .若112nn a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,则111()121()2n n n b =-----, 首先函数1y x x=-在(0,)+∞上是增函数, 当n 为偶数时,11()(0,1)2nn a =-∈,∴10n nnb a a =-<, 当n 为奇数时,11()2nn a =+1>,显然n a 是递减的,因此1n nn b a a =-也是递减的, 即135b b b >>>,∴{}n b 的奇数项中有最大值为13250236b =-=>, ∴156b =是数列{}(*)n b n N ∈中的最大值.D 正确. 故选:ACD . 【点睛】本题考查数列新定义,解题关键正确理解新定义,把问题转化为利用数列的单调性求最值. 35.ACD 【分析】根据第一列成等差,第一行成等比可求出1361,a a ,列式即可求出m ,从而求出通项ij a , 再按照分组求和法,每一行求和可得S ,由此可以判断各选项的真假. 【详解】∵a 11=2,a 13=a 61+1,∴2m 2=2+5m +1,解得m =3或m 12=-(舍去), ∴a ij =a i 1•3j ﹣1=[2+(i ﹣1)×m ]•3j ﹣1=(3i ﹣1)•3j ﹣1, ∴a 67=17×36,∴S =(a 11+a 12+a 13+……+a 1n )+(a 21+a 22+a 23+……+a 2n )+……+(a n 1+a n2+a n 3+……+a nn ) 11121131313131313n n n n a a a ---=+++---()()() 12=(3n ﹣1)•2312n n +-() 14=n (3n +1)(3n ﹣1) 故选:ACD.【点睛】本题主要考查等差数列,等比数列的通项公式的求法,分组求和法,等差数列,等比数列前n 项和公式的应用,属于中档题.。

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一、等比数列选择题1.已知数列{}n a ,{}n b 满足12a =,10.2b =,111233n n n a b a ++=+,11344n n n b a b +=+,则使0.01n n a b -<成立的最小正整数n 为( ) A .5B .7C .9D .112.在等比数列{}n a 中,132a =,44a =.记12(1,2,)n n T a a a n ==……,则数列{}n T ( )A .有最大项,有最小项B .有最大项,无最小项C .无最大项,有最小项D .无最大项,无最小项 3.在3和81之间插入2个数,使这4个数成等比数列,则公比q 为( )A .2±B .2C .3±D .34.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若110,,22n n a a S >=<,则等比数列{}n a 的公比的取值范围是( ) A .30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭5.等比数列{}n a 的各项均为正数,且101010113a a =.则313232020log log log a a a +++=( ) A .3B .505C .1010D .20206.一个蜂巢有1只蜜蜂,第一天,它飞出去找回了5个伙伴;第二天,6只蜜蜂飞出去,各自找回了5个伙伴……如果这个找伙伴的过程继续下去,第六天所有的蜜蜂都归巢后,蜂巢中一共有( )只蜜蜂. A .55989B .46656C .216D .367.明代数学家程大位编著的《算法统宗》是中国数学史上的一座丰碑.其中有一段著述“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一”.注:“倍加增”意为“从塔顶到塔底,相比于上一层,每一层灯的盏数成倍增加”,则该塔正中间一层的灯的盏数为( )A .3B .12C .24D .488.已知等比数列{}n a 的前5项积为32,112a <<,则35124a a a ++的取值范围为( )A .73,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .()3,+∞C .73,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .[)3,+∞ 9.已知正项等比数列{}n a 满足112a =,2432a a a =+,又n S 为数列{}n a 的前n 项和,则5S =( )A .312或112B .312 C .15D .610.公差不为0的等差数列{}n a 中,23711220a a a -+=,数列{}n b 是等比数列,且77b a =,则68b b =( )A .2B .4C .8D .1611.题目文件丢失!12.已知单调递增数列{}n a 的前n 项和n S 满足()()*21n n n S a a n =+∈N,且0nS>,记数列{}2nn a ⋅的前n 项和为n T ,则使得2020n T >成立的n 的最小值为( )A .7B .8C .10D .1113.已知数列{}n a 的首项11a =,前n 项的和为n S ,且满足()*122n n a S n N ++=∈,则满足2100111100010n nS S 的n 的最大值为( ). A .7B .8C .9D .1014.数列{a n }满足211232222n n na a a a -+++⋯+=(n ∈N *),数列{a n }前n 和为S n ,则S 10等于( )A .5512⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10112⎛⎫- ⎪⎝⎭C .9112⎛⎫- ⎪⎝⎭ D .6612⎛⎫ ⎪⎝⎭15..在等比数列{}n a 中,若11a =,54a =,则3a =( ) A .2B .2或2-C.2-D16.设数列{}n a ,下列判断一定正确的是( )A .若对任意正整数n ,都有24nn a =成立,则{}n a 为等比数列B .若对任意正整数n ,都有12n n n a a a ++=⋅成立,则{}n a 为等比数列C .若对任意正整数m ,n ,都有2m nm n a a +⋅=成立,则{}n a 为等比数列D .若对任意正整数n ,都有31211n n n n a a a a +++=⋅⋅成立,则{}n a 为等比数列17.在等比数列{}n a 中,12345634159,88a a a a a a a a +++++==-,则123456111111a a a a a a +++++=( ) A .35B .35C .53D .53-18.已知等比数列的公比为2,其前n 项和为n S ,则33S a =( ) A .2B .4C .74D .15819.已知等比数列{}n a ,7a =8,11a =32,则9a =( ) A .16B .16-C .20D .16或16-20.已知1a ,2a ,3a ,4a 成等比数列,且()21234123a a a a a a a +++=++,若11a >,则( )A .13a a <,24a a <B .13a a >,24a a <C .13a a <,24a a >D .13a a >,24a a >二、多选题21.题目文件丢失!22.一个弹性小球从100m 高处自由落下,每次着地后又跳回原来高度的23再落下.设它第n 次着地时,经过的总路程记为n S ,则当2n ≥时,下面说法正确的是( ) A .500n S < B .500n S ≤C .n S 的最小值为7003D .n S 的最大值为40023.已知1a ,2a ,3a ,4a 依次成等比数列,且公比q 不为1.将此数列删去一个数后得到的数列(按原来的顺序)是等差数列,则正数q 的值是( ) AB.12- C.12+ D.12-+ 24.设()f x 是定义在R 上恒不为零的函数,对任意实数x 、y ,都有()()()f x y f x f y +=,若112a =,()()*n a f n n N =∈,数列{}n a 的前n 项和n S 组成数列{}n S ,则有( ) A .数列{}n S 递增,且1n S < B .数列{}n S 递减,最小值为12C .数列{}n S 递增,最小值为12D .数列{}n S 递减,最大值为125.设{}n a 是无穷数列,1n n n A a a +=+,()1,2,n =,则下面给出的四个判断中,正确的有( )A .若{}n a 是等差数列,则{}n A 是等差数列B .若{}n A 是等差数列,则{}n a 是等差数列C .若{}n a 是等比数列,则{}n A 是等比数列D .若{}n A 是等差数列,则{}2n a 都是等差数列26.在等比数列{a n }中,a 5=4,a 7=16,则a 6可以为( ) A .8 B .12 C .-8D .-1227.已知数列{}n a 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=,下列命题中正确的是( ) A .1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 B .13n S n=C .13(1)n a n n =--D .{}3n S 是等比数列28.已知等比数列{}n a 中,满足11a =,2q ,n S 是{}n a 的前n 项和,则下列说法正确的是( )A .数列{}2n a 是等比数列B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列C .数列{}2log n a 是等差数列D .数列{}n a 中,10S ,20S ,30S 仍成等比数列29.在《增减算法统宗》中有这样一则故事:三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关.则下列说法正确的是( ) A .此人第三天走了二十四里路B .此人第一天走的路程比后五天走的路程多六里C .此人第二天走的路程占全程的14D .此人走的前三天路程之和是后三天路程之和的8倍30.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并满足条件1201920201,1a a a >>,20192020101a a -<-,下列结论正确的是( ) A .S 2019<S 2020B .2019202010a a -<C .T 2020是数列{}n T 中的最大值D .数列{}n T 无最大值31.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知121n n S S n +=+-,则下列结论正确的是( )A .数列{}n S n +为等比数列B .数列{}n a 的通项公式为121n n a -=-C .数列{}1n a +为等比数列D .数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---32.记单调递增的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2410a a +=,23464a a a =,则( )A .112n n n S S ++-=B .12n naC .21nn S =- D .121n n S -=-33.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a = B .954S =C .135********a a a a a ++++=D .22212201920202019a a a a a +++= 34.已知数列{a n }为等差数列,首项为1,公差为2,数列{b n }为等比数列,首项为1,公比为2,设n n bc a =,T n 为数列{c n }的前n 项和,则当T n <2019时,n 的取值可以是下面选项中的( ) A .8B .9C .10D .1135.关于等差数列和等比数列,下列四个选项中不正确的有( )A .若数列{}n a 的前n 项和2(n S an bn c a =++,b ,c 为常数)则数列{}n a 为等差数列B .若数列{}n a 的前n 项和122n n S +=-,则数列{}n a 为等差数列C .数列{}n a 是等差数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯仍为等差数列D .数列{}n a 是等比数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯仍为等比数列;【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等比数列选择题 1.C 【分析】令n n n c a b =-,由111233n n n a b a ++=+,11344n n n b a b +=+可知数列{}n c 是首项为1.8,公比为12的等比数列,即11.812n n c -⎛⎫ ⎪⎝⎭=⨯,则110.0121.8n -⎛⎫< ⎪⎝⎭⨯,解不等式可得n 的最小值. 【详解】令n n n c a b =-,则11120.2 1.8c a b =-=-=111113131344444121233343n n n n n n n n n n nn c a b a b a b b a a a b ++++⎛⎫=-=+--=+-- ⎪⎝+⎭111222n n n a b c -== 所以数列{}n c 是首项为1.8,公比为12的等比数列,所以11.812n n c -⎛⎫ ⎪⎝⎭=⨯由0.01n n a b -<,即110.0121.8n -⎛⎫< ⎪⎝⎭⨯,整理得12180n ->由72128=,82256=,所以18n -=,即9n =故选:C. 【点睛】本题考查了等比数列及等比数列的通项公式,解题的关键是根据已知的数列递推关系式,利用等比数列的定义,得到数列{}n c 为等比数列,考查了学生的分析问题能力能力与运算求解能力,属于中档题. 2.B 【分析】首先求得数列的通项公式,再运用等差数列的求和公式求得n T ,根据二次函数的性质的指数函数的性质可得选项. 【详解】设等比数列{}n a 为q ,则等比数列的公比414141328a q a -===,所以12q =, 则其通项公式为:116113222n n n n a a q ---⎛⎫=⋅=⨯= ⎪⎝⎭,所以()()5611542212622222nn +n n n n n T a aa ---==⨯==,令()11t n n =-,所以当5n =或6时,t 有最大值,无最小值,所以n T 有最大项,无最小项. 故选:B. . 3.D【分析】根据等比数列定义知3813q =,解得答案.【详解】4个数成等比数列,则3813q =,故3q =.故选:D. 4.A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.即可得到不等式1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-,即可求出参数q 的取值范围;【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠. 110,2n a a >=,2n S <, ∴1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-, 10q ∴>>. 144q ∴-,解得34q. 综上可得:{}n a 的公比的取值范围是:30,4⎛⎤⎥⎝⎦.故选:A . 【点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,尤其需要注意的是,在使用等比数列的前n 项和公式时,应该要分类讨论,有时还应善于运用整体代换思想简化运算过程. 5.C 【分析】利用等比数列的性质以及对数的运算即可求解. 【详解】由120202201932018101010113a a a a a a a a =====,所以313232020log log log a a a +++()10103101010113log log 31010a a ===.故选:C 6.B 【分析】第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ,则数列{}n a 成等比数列.根据等比数列的通项公式,可以算出第6天所有的蜜蜂都归巢后的蜜蜂数量. 【详解】设第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ,根据题意得 数列{}n a 成等比数列,它的首项为6,公比6q = 所以{}n a 的通项公式:1666n n n a -=⨯=到第6天,所有的蜜蜂都归巢后, 蜂巢中一共有66646656a =只蜜蜂. 故选:B . 7.C 【分析】题意说明从塔顶到塔底,每层的灯盏数构成公比为2的等比数列,设塔顶灯盏数为1a ,由系数前n 项和公式求得1a ,再由通项公式计算出中间项. 【详解】根据题意,可知从塔顶到塔底,每层的灯盏数构成公比为2的等比数列,设塔顶灯盏数为1a ,则有()7171238112a S ⋅-==-,解得13a =,中间层灯盏数34124a a q ==,故选:C. 8.C 【分析】由等比数列性质求得3a ,把35124a a a ++表示为1a 的函数,由函数单调性得取值范围. 【详解】因为等比数列{}n a 的前5项积为32,所以5332a =,解得32a =,则235114a a a a ==,35124a a a ++ 1111a a =++,易知函数()1f x x x=+在()1,2上单调递增,所以35173,242a a a ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭, 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查等比数列的性质,解题关键是选定一个参数作为变量,把待求值的表示为变量的函数,然后由函数的性质求解.本题蝇利用等比数列性质求得32a =,选1a 为参数. 9.B 【分析】由等比中项的性质可求出3a ,即可求出公比,代入等比数列求和公式即可求解. 【详解】正项等比数列{}n a 中,2432a a a =+,2332a a ∴=+,解得32a =或31a =-(舍去) 又112a =, 2314a q a ∴==, 解得2q,5151(132)(1)312112a q S q --∴===--,故选:B 10.D 【分析】根据等差数列的性质得到774a b ==,数列{}n b 是等比数列,故2687b b b ==16.【详解】等差数列{}n a 中,31172a a a +=,故原式等价于27a -740a =解得70a =或74,a =各项不为0的等差数列{}n a ,故得到774a b ==,数列{}n b 是等比数列,故2687b b b ==16.故选:D.11.无12.B 【分析】由数列n a 与n S 的关系转化条件可得11n n a a -=+,结合等差数列的性质可得n a n =,再由错位相减法可得()1122n n T n +=-⋅+,即可得解.【详解】由题意,()()*21n n n S a a n N=+∈,当2n ≥时,()11121n n n S a a ---=+,所以()()11122211n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+, 整理得()()1110n n n n a a a a --+--=,因为数列{}n a 单调递增且0n S >,所以110,10n n n n a a a a --+≠--=,即11n n a a -=+, 当1n =时,()11121S a a =+,所以11a =, 所以数列{}n a 是以1为首项,公差为1的等差数列, 所以n a n =,所以1231222322n n T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅,()23412122232122n n n T n n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅,所以()()234111212222222212212n n n n n n T n n n +++--=++++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--,所以()1122n n T n +=-⋅+,所以876221538T =⨯+=,987223586T =⨯+=,所以2020n T >成立的n 的最小值为8. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是数列n a 与n S 关系的应用及错位相减法的应用. 13.C 【分析】根据()*122n n a S n N ++=∈可求出na的通项公式,然后利用求和公式求出2,n n S S ,结合不等式可求n 的最大值. 【详解】1122,22()2n n n n a S a S n +-+=+=≥相减得1(22)n n a a n +=≥,11a =,212a =;则{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列,100111111000210n⎛⎫<+< ⎪⎝⎭,1111000210n⎛⎫<< ⎪⎝⎭,则n 的最大值为9. 故选:C 14.B 【分析】根据题意得到22123112222n n n a a a a ---++++=,(2n ≥),与条件两式作差,得到12n n a =,(2n ≥),再验证112a =满足12n n a =,得到12n na =()*n N ∈,进而可求出结果. 【详解】 因为数列{}n a 满足211232222n n n a a a a -++++=,22123112222n n n a a a a ---++++=,(2n ≥) 则1112222--=-=n n n n a ,则12n n a =,(2n ≥), 又112a =满足12n n a =,所以12n n a =()*n N ∈, 因此1010210123101011111112211222212S a a a a ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭++=+++==- ⎪+⎝-=⎭.故选:B 15.A 【分析】由等比数列的性质可得2315a a a =⋅,且1a 与3a 同号,从而可求出3a 的值【详解】解:因为等比数列{}n a 中,11a =,54a =,所以23154a a a =⋅=,因为110a =>,所以30a >, 所以32a =, 故选:A 16.C 【分析】根据等比数列的定义和判定方法逐一判断. 【详解】对于A ,若24nna =,则2nn a =±,+1+12n n a =±,则12n na a +=±,即后一项与前一项的比不一定是常数,故A 错误;对于B ,当0n a =时,满足12n n n a a a ++=⋅,但数列{}n a 不为等比数列,故B 错误; 对于C ,由2m nm n a a +⋅=可得0n a ≠,则+1+12m n m n a a +⋅=,所以1+1222n n m n m n a a +++==,故{}n a 为公比为2的等比数列,故C 正确;对于D ,由31211n n n n a a a a +++=⋅⋅可知0n a ≠,则312n n n n a a a a +++⋅=⋅,如1,2,6,12满足312n n n n a a a a +++⋅=⋅,但不是等比数列,故D 错误. 故选:C. 【点睛】方法点睛:证明或判断等比数列的方法,(1)定义法:对于数列{}n a ,若()10,0n n na q q a a +=≠≠,则数列{}n a 为等比数列; (2)等比中项法:对于数列{}n a ,若()2210n n n n a a a a ++=≠,则数列{}n a 为等比数列;(3)通项公式法:若n n a cq =(,c q 均是不为0的常数),则数列{}n a 为等比数列;(4)特殊值法:若是选择题、填空题可以用特殊值法判断,特别注意0n a =的判断. 17.D 【分析】利用等比数列下标和相等的性质有162534a a a a a a ==,而目标式可化为162534162534a a a a a a a a a a a a +++++结合已知条件即可求值. 【详解】162534123456162534111111a a a a a a a a a a a a a a a a a a ++++++++=++, ∵等比数列{}n a 中3498a a =-,而162534a a a a a a ==, ∴123456111111a a a a a a +++++=12345685()93a a a a a a -+++++=-, 故选:D 18.C 【分析】利用等比数列的通项公式和前n 项和公式代入化简可得答案 【详解】解:因为等比数列的公比为2,所以31312311(12)7712244a S a a a a --===⋅, 故选:C 19.A 【分析】根据等比数列的通项公式得出618a q =,10132a q=且10a >,再由819a a q ==.【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则618a q =,10132a q=且10a >则81916a q a ====故选:A 20.B【分析】由12340a a a a +++≥可得出1q ≥-,进而得出1q >-,再由11a >得出0q <,即可根据q 的范围判断大小. 【详解】设等比数列的公比为q , 则()()()2321234111+++1+1+0a a a a a q q qa q q +++==≥,可得1q ≥-,当1q =-时,12340a a a a +++=,()21230a a a ++≠,1q ∴>-,()21234123a a a a a a a +++=++,即()223211+++1++q q q a q q =,()231221+++11++q q q a q q ∴=>,整理得432++2+0q q q q <,显然0q <,()1,0q ∴∈-,()20,1q ∈,()213110a a a q ∴-=->,即13a a >,()()32241110a a a q q a q q ∴-=-=-<,即24a a <.故选:B. 【点睛】关键点睛:本题考查等比数列的性质,解题的关键是通过已知条件判断出()1,0q ∈-,从而可判断大小.二、多选题 21.无22.AC 【分析】由运动轨迹分析列出总路程n S 关于n 的表达式,再由表达式分析数值特征即可 【详解】由题可知,第一次着地时,1100S =;第二次着地时,221002003S =+⨯;第三次着地时,232210020020033S ⎛⎫=+⨯+⨯ ⎪⎝⎭;……第n 次着地后,21222100200200200333n n S -⎛⎫⎛⎫=+⨯+⨯++⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则211222210020010040013333n n n S --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++=+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,显然500n S <,又n S 是关于n 的增函数,2n ≥,故当2n =时,n S 的最小值为40070010033+=; 综上所述,AC 正确 故选:AC 23.AB 【分析】因为公比q 不为1,所以不能删去1a ,4a ,设等差数列的公差为d ,分类讨论,即可得到答案 【详解】解:因为公比q 不为1,所以不能删去1a ,4a ,设等差数列的公差为d , ①若删去2a ,则有3142a a a =+,得231112a q a a q =+,即2321q q =+, 整理得()()()2111qq q q -=-+,因为1q ≠,所以21q q =+,因为0q >,所以解得q =, ②若删去3a ,则2142a a a =+,得31112a q a a q =+,即321q q =+,整理得(1)(1)1q q q q -+=-,因为1q ≠,所以(1)1q q +=,因为0q >,所以解得12q -+=,综上q =或q =, 故选:AB 24.AC 【分析】计算()f n 的值,得出数列{}n a 的通项公式,从而可得数列{}n S 的通项公式,根据其通项公式进行判断即可 【详解】 解:因为112a =,所以1(1)2f =, 所以221(2)(1)4a f f ===, 31(3)(1)(2)8a f f f ===,……所以1()2n n a n N +=∈,所以11(1)122111212n n n S -==-<-, 所以数列{}n S 递增,当1n =时,n S 有最小值1112S a ==, 故选:AC 【点睛】关键点点睛:此题考查函数与数列的综合应用,解题的关键是由已知条件赋值归纳出数列{}n a 的通项公式,进而可得数列{}n S 的通项公式,考查计算能力和转化思想,属于中档题 25.AD 【分析】利用等差数列的通项公式以及定义可判断A 、B 、D ;利用等比数列的通项公式可判断B. 【详解】对于A ,若{}n a 是等差数列,设公差为d ,则()1111122n n n a n d a nd A a a a nd d +=+=+-++=+-, 则()()111222212n n A A a nd d a n d d d --=+--+--=⎡⎤⎣⎦, 所以{}n A 是等差数列,故A 正确; 对于B ,若{}n A 是等差数列,设公差为d ,()11111n n n n n n n n A a a a a a a A d +-+--=-=-+-=+,即数列{}n a 的偶数项成等差数列,奇数项成等差数列,故B 不正确,D 正确. 对于C ,若{}n a 是等比数列,设公比为q ,当1q ≠-时, 则11111n n n n n n n n n na q a A a a a qq a A a a --+--+=+++==, 当1q =-时,则10n n n A a a ++==,故{}n A 不是等比数列,故C 不正确; 故选:AD 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式以及定义、等比数列的通项公式以及定义,属于基础题. 26.AC 【分析】求出等比数列的公比2q =±,再利用通项公式即可得答案; 【详解】5721624a q q a ==⇒=±, 当2q时,65428a a q ==⨯=,当2q =-时,654(2)8a a q ==⨯-=-, 故选:AC. 【点睛】本题考查等比数列通项公式的运算,考查运算求解能力,属于基础题. 27.ABD 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入已知式,可得{}n S 的递推式,变形后可证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,从而可求得n S ,利用n S 求出n a ,并确定3n S 的表达式,判断D . 【详解】因为1(2)n n n a S S n -=-≥,1130n n n n S S S S ---+=,所以1113n n S S --=, 所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,A 正确;公差为3,又11113S a ==,所以133(1)3n n n S =+-=,13n S n =.B 正确; 2n ≥时,由1n n n a S S -=-求得13(1)n a n n =-,但13a =不适合此表达式,因此C 错;由13n S n =得1311333n n n S +==⨯,∴{}3n S 是等比数列,D 正确. 故选:ABD . 【点睛】本题考查等差数列的证明与通项公式,考查等比数列的判断,解题关键由1(2)n n n a S S n -=-≥,化已知等式为{}n S 的递推关系,变形后根据定义证明等差数列.28.AC 【分析】 由已知得12n na 可得以2122n n a -=,可判断A ;又1111122n n n a --⎛⎫== ⎪⎝⎭,可判断B ;由122log log 21n n a n -==-,可判断C ;求得10S ,20S ,30S ,可判断D.【详解】等比数列{}n a 中,满足11a =,2q,所以12n n a ,所以2122n n a -=,所以数列{}2n a 是等比数列,故A 正确;又1111122n n n a --⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递减数列,故B 不正确; 因为122log log 21n n a n -==-,所以{}2log n a 是等差数列,故C 正确;数列{}n a 中,101010111222S -==--,202021S =-,303021S =-,10S ,20S ,30S 不成等比数列,故D 不正确; 故选:AC . 【点睛】本题综合考查等差、等比数列的定义、通项公式、前n 项和公式,以及数列的单调性的判定,属于中档题. 29.BD 【分析】根据题意,得到此人每天所走路程构成以12为公比的等比数列,记该等比数列为{}n a ,公比为12q =,前n 项和为n S ,根据题意求出首项,再由等比数列的求和公式和通项公式,逐项判断,即可得出结果. 【详解】由题意,此人每天所走路程构成以12为公比的等比数列, 记该等比数列为{}n a ,公比为12q =,前n 项和为n S , 则16611163237813212a S a ⎛⎫- ⎪⎝⎭===-,解得1192a =,所以此人第三天走的路程为23148a a q =⋅=,故A 错;此人第一天走的路程比后五天走的路程多()1611623843786a S a a S --=-=-=里,故B 正确;此人第二天走的路程为213789694.54a a q =⋅=≠=,故C 错; 此人前三天走的路程为31231929648336S a a a =++=++=,后三天走的路程为6337833642S S -=-=,336428=⨯,即前三天路程之和是后三天路程之和的8倍,D 正确; 故选:BD. 【点睛】本题主要考查等比数列的应用,熟记等比数列的通项公式与求和公式即可,属于常考题型. 30.AB 【分析】由已知确定0q <和1q ≥均不符合题意,只有01q <<,数列{}n a 递减,从而确定20191a >,202001a <<,从可判断各选项.【详解】当0q <时,22019202020190a a a q =<,不成立;当1q ≥时,201920201,1a a >>,20192020101a a -<-不成立;故01q <<,且20191a >,202001a <<,故20202019S S >,A 正确;2201920212020110a a a -=-<,故B 正确;因为20191a >,202001a <<,所以2019T 是数列{}n T 中的最大值,C ,D 错误; 故选:AB 【点睛】本题考查等比数列的单调性,解题关键是确定20191a >,202001a <<. 31.AD 【分析】由已知可得11222n n n n S n S nS n S n ++++==++,结合等比数列的定义可判断A ;可得2n n S n =-,结合n a 和n S 的关系可求出{}n a 的通项公式,即可判断B ;由1231,1,3a a a ===可判断C ;由分组求和法结合等比数列和等差数列的前n 项和公式即可判断D. 【详解】因为121n n S S n +=+-,所以11222n n n n S n S nS n S n++++==++.又112S +=,所以数列{}n S n +是首项为2,公比为2的等比数列,故A 正确;所以2n n S n +=,则2nn S n =-.当2n ≥时,1121n n n n a S S --=-=-,但11121a -≠-,故B 错误;由1231,1,3a a a ===可得12312,12,14a a a +=+=+=,即32211111a a a a ++≠++,故C 错; 因为1222n n S n +=-,所以2311222...2221222...22n n S S S n ++++=-⨯+-⨯++-()()()23122412122 (2)212 (22412)2n n n n n n n n n ++--⎡⎤=+++-+++=-+=---⎢⎥-⎣⎦ 所以数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---,故D 正确. 故选:AD . 【点睛】本题考查等比数列的定义,考查了数列通项公式的求解,考查了等差数列、等比数列的前n 项和,考查了分组求和.32.BC 【分析】先求得3a ,然后求得q ,进而求得1a ,由此求得1,,n n n n a S S S +-,进而判断出正确选项. 【详解】由23464a a a =得3334a =,则34a =.设等比数列{}n a 的公比为()0q q ≠,由2410a a +=,得4410q q+=,即22520q q -+=,解得2q或12q =.又因为数列{}n a 单调递增,所以2q,所以112810a a +=,解得11a =.所以12n na ,()1122112n nn S ⨯-==--,所以()1121212n n n n n S S ++-=---=.故选:BC 【点睛】本题考查等比数列的通项公式、等比数列的性质及前n 项和,属于中档题.33.ACD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系12211,1,(3)n n n a a a a a n --===+≥,依次判断四个选项,即可得正确答案. 【详解】对于A ,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A 正确; 对于B ,911235813+21+3488S =++++++=,故B 错误;对于C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,……,201920202018a a a =-,可得:13520192426486202020182020a a a a a a a a a a a a a a +++⋅⋅⋅+=+-+-+-++-=,故C正确.对于D ,斐波那契数列总有21n n n a a a ++=+,则2121a a a =,()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,……,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-,220192019202020192018a a a a a =-,可得22212201920202019201920202019a a a a a a a a+++==,故D 正确;故选:ACD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,考查方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意递推关系的灵活转换,属于中档题. 34.AB 【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式,求得数列{c n }的通项公式,利用数列的分组求和法可得数列{c n }的前n 项和T n ,验证得答案. 【详解】由题意,a n =1+2(n ﹣1)=2n ﹣1,12n n b -=,n n b c a ==2•2n ﹣1﹣1=2n ﹣1,则数列{c n }为递增数列,其前n 项和T n =(21﹣1)+(22﹣1)+(23﹣1)+…+(2n ﹣1) =(21+22+…+2n )﹣n ()21212n n -=-=-2n +1﹣2﹣n .当n =9时,T n =1013<2019; 当n =10时,T n =2036>2019. ∴n 的取值可以是8,9. 故选:AB 【点睛】本题考查了分组求和,考查了等差等比数列的通项公式、求和公式,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题. 35.ABD 【分析】根据题意,结合等差、等比数列的性质依次分析选项,综合即可得的答案. 【详解】根据题意,依次分析选项:对于A ,若数列{}n a 的前n 项和2n S an bn c =++,若0c =,由等差数列的性质可得数列{}n a 为等差数列, 若0c ≠,则数列{}n a 从第二项起为等差数列,故A 不正确;对于B ,若数列{}n a 的前n 项和122n n S +=-,可得1422a =-=,2218224a S S =-=--=,33216268a S S =-=--=, 则1a ,2a ,3a 成等比数列,则数列{}n a 不为等差数列,故B 不正确;对于C ,数列{}n a 是等差数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯,即为12n a a a ++⋯+,12n n a a ++⋯+,213n n a a ++⋯+,⋯,即为22322n n n n n n n S S S S S S S n d --=---=为常数,仍为等差数列,故C 正确;对于D ,数列{}n a 是等比数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯不一定为等比数列,比如公比1q =-,n 为偶数,n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯,均为0,不为等比数列.故D 不正确. 故选:ABD . 【点睛】本题考查等差、等比数列性质的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题.。

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